جدول فولاد سردکار

اسفند ۱۴, ۱۴۰۱
دانشنامه

معرفی فولادهای سردکار

فولاد های ابزار سردکار، فولاد های پر کربن هستند که حاوی مقادیری منگنز، تنگستن، مولیبدن و کروم هستند. پایداری ابعادی و سختی خوبی دارند. آنها بیشتر به سه زیر گروه طبقه بندی می شوند:

فولاد های سخت شده با هوا
فولاد های پر کربن و کروم بالا
فولاد های سخت شده با روغن

فولاد های ابزار سردکار برای کاربرد های ابزار کاری که دمای سرویس زیر 600 درجه فارنهایت (316 درجه سانتیگراد) است، طراحی شده اند. در انتخاب فولاد های ابزار سردکار، عوامل متالورژیکی که در نهایت بر عملکرد و طول عمر ابزار تاثیر می گذارند باید در نظر گرفته شوند که شامل سختی و استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش است. سختی و استحکام در یک رابطه متناسب هستند. هر چه سختی بیشتر باشد، استحکام بالاتری دارد. با این حال، سختی و استحکام بالا معمولاً با چقرمگی کمتر یا به عبارت دیگر مقاومت کمتر در برابر ترک ناشی از ضربه یا بارگذاری ضربه ناگهانی مطابقت دارد. سختی، سایش و چقرمگی تعیین می کند که کدام فولاد ابزار باید استفاده شود. برای کاربرد های جدید ابزارسازی، انتخاب معمولاً مستلزم درجاتی از آزمون و خطا است تا مشخص شود کدام فولاد ابزار بهترین ترکیب از خواص را برای مقرون به صرفه ترین عملکرد ابزارسازی ارائه می دهد.

ترکیبات شیمیایی فولاد های ابزار سرد کار معمولی به صورت درصد وزنی در زیر ارائه شده است. مقایسه نسبی خواص فولاد ها در نمودار در سمت عقب ارائه شده است. فولاد تندبر M2 و فولاد گرمکار H13 در مقایسه خواص گنجانده شده اند زیرا هر دو گاهی اوقات در کاربرد های ابزار کاری سرد مورد استفاده قرار می گیرند و مرجع مشترکی برای مقایسه با خواص فولاد های ابزار کار با سرعت بالا و گرم هستند.

بررسی اجمالی فولاد سردکار

به فولاد ابزار هایی که با هوا خنک می شوند سری A و فولاد هایی که با روغن خنک می شوند سری O گفته می شود. انواع فولاد های گروه O شامل O1، O2، O6 و O7 می باشد. این فولاد ها دارای محتوای کربن بالا و مقدار کافی عناصر آلیاژی هستند، بنابراین در هنگام خنک شدن با روغن به سختی بهتری دست می یابند.

نوع O1 از کروم، منگنز و تنگستن تشکیل شده است
نوع O2 با منگنز آلیاژ می شود
نوع O6 شامل منگنز، مولیبدن و سیلیکون است
نوع O7 از کروم و منگنز تشکیل شده است. در مقایسه با نوع O1 محتوای تنگستن بالاتری دارند.

خواص فولاد ابزاری سردکار

فولاد های سرد کار سخت شده روغن به دلیل وجود محتوای کربن بالا، مقاومت سایش بالایی دارند. در دما های بالا در برابر نرم شدن مقاومت کمی دارند. نوع O6 به دلیل وجود گرافیت در ریزساختار آن قابلیت ماشینکاری در حالت آنیل را افزایش می دهد. نوع O7 بهترین مقاومت در برابر سایش را در بین فولاد های سری O دارد، اما سختی پذیری آن نسبتاً کم است.

کاربیدهای حل نشده در مقادیر زیادی در فولاد های گروه O در دمای سخت کاری معمولی باقی می مانند. سختی پذیری را می توان با افزایش دمای سخت کاری افزایش داد که باعث افزایش اندازه دانه و محلول عناصر آلیاژی می شود و در نتیجه کاربید اضافی حل می شود. خواص مکانیکی مانند شکل پذیری و چقرمگی فولاد ها می تواند تا حد زیادی با افزایش دمای سخت کاری تحت تاثیر قرار گیرد. سختی پذیری فولاد های سرد کار سخت شده در روغن را می توان با استفاده از آزمون جامینی اندازه گیری کرد.

فولادهای سردکار مقاومت سایش بالایی دارند و می توانند در دمای حدود 205 تا 260 درجه سانتیگراد (400 تا 500 درجه فارنهایت) آنیل شوند. بعضی از گریدهای این فولاد ها از 0.25 درصد مولیبدن تشکیل شده اند. افزودن مولیبدن به بهبود سختی پذیری فولاد ها کمک می کند که در شرایط آنیل شده حاوی کاربید و فریت هستند. تقریباً 0.20 درصد کربن به صورت گرافیت آزاد پس از بازپخت یافت می شود.

کاربرد های فولاد سردکار

کاربرد های فولاد های سرد کار سخت شده توسط روغن به شرح زیر است:

تیغه های برشی، قالب های کششی، قالب های مهر زنی، ابزار سکه زنی، قالب ها و پانچ ها.

استفاده در اجزای ماشین آلات و گیج ها به دلیل پایداری ابعادی خوب و خواص مقاومت در برابر سایش.

قالب ‌های سوراخ‌ کن و سوراخ‌ کننده، گیج ‌ها، رول‌ های شکل‌ دهی و نواری، قیچی، سنبه ‌ها، مراکز تراش، ریمر ها، قالب ‌های رزوه‌ای، شیرآلات و ابزار های قلاب‌ زنی.

جهت اطلاع از پروفیل صنعتی کلیک نمایید.

قالب برای سیم برش، برش نورد، چرخ، قالب پیچ ، و چرخ های شکل دهی در صنعت لوله فولادی.

جدول فولادهای آلیاژی

فولاد معمولا یک فلز پرکاربرد در صنایع های مختلف و بزرگ می باشد، هنگام استفاده هم باید به جدول فولادهای آلیاژی استفاده شده در آن توجه کنیم، فولاد نیز خود یک نوع آلیاژ محسوب می شود که ترکیبی از آهن و کربن می باشد.

فولاد آلیاژی یکی از انواع فولاد است؛ این نوع از فولاد که به آن Alloy Steel گفته می‌شود، خانواده بزرگی از تولیدات فولادی را امکان‌پذیر کرده است.

جدول فولاد آلیاژی

متریال	عملیات حرارتی	استحکام تسلیم [ksi]	استحکام نهایی [ksi]	کشش %	مدول الاستسیته [psi]	چگالی [lb/in³]	پواسون نسبت
AISI 4130	Hot Rolled	70	90	20	29e6	0.283	0.32
	Stress Relieved	85	105	10
	Annealed	55	75	30
	Normalized	60	90	20
AISI 4140	Hot Rolled	90	120	15	29.7e6	0.283	0.32
	Stress Relieved	100	120	10
	Annealed	60	80	25
	Normalized	90	120	20
ASTM A242		46	67	18	30e6	0.282	0.3
ASTM A302	Grade A	45	75	15	29e6	0.282	0.29
ASTM A302	Grade C	50	80	17	29e6	0.282	0.29
ASTM A514	Quenched & Tempered	100	110	18	29e6	0.283	0.3
ASTM A517	Grade F	100	115	16	29e6	0.280	0.29
ASTM A533	Class 1	50	80	18	29e6	0.282	0.29
	Class 2	70	90	16
	Class 3	83	100	16
ASTM A572	Grade 50	50	65	18	30e6	0.283	0.3
ASTM A588		50	70	18	29.7e6	0.280	0.28
ASTM A633	Grade E	55	75	18	29.7e6	0.280	0.28
ASTM A656	Grade 50	50	60	20	29e6	0.282	0.29
	Grade 60	60	70	17
	Grade 70	70	80	14
	Grade 80	80	90	12
	Grade 100	100	110	12
ASTM A710	Grade A	80	85	20	29.7e6	0.280	0.3
HY-80		80	—	18	29.7e6	0.280	0.3
HY-100		100	—	16	29.7e6	0.284	0.3

جدول فولاد های ابزار سردکار

نیکل	وانادیوم	مولیبدن	تنگستن	کروم	سیلیسیم	منگنز	کربن	گرید دین آلمان	گرید آمریکایی
——	——	——	0.50	0.50	0.30	1.20	0.94	1.2510	O1
——	0.20	0.30	——	0.35	0.30	1.60	0.90	1.2842	O2
1.40	——	——	——	0.70	0.25	0.60	0.70	——	O6
——	0.40	0.30	1.50	0.50	0.60	1	1.20	——	O7
——	0.25	1	——	5	0.30	0.75	1	1.2363	A2
——	——	1.25	1.25	5	0.95	0.30	0.55	——	A8
1.50	1	1.55	——	5.15	1.05	0.35	0.55	——	A9
1.85	——	1.50	——	0.20	1.20	1.80	1.35	——	A10
——	0.90	0.75	——	12	0.30	0.30	1.50	1.2379	D2
——	0.25	——	——	12.25	0.40	0.40	2.15	1.2080	D3
——	4	1.10	——	12.50	0.40	0.40	2.30	——	D7
——	0.25	——	2	1.35	0.25	0.25	0.53	1.2542	S1
——	——	1.40	——	3.25	0.25	0.25	0.50	——	S7
——	1	1.35	——	5.25	1	0.40	0.40	1.2344	H13

درصورتی که علاقه مند به مطالعه بیشتر از فولادهای ابزار هستید، مطالعه صفحه ی فولاد گرم کار پیشنهاد می شود.