آشنایی با فولادهای اتومات و نیمهاتومات
معرفی فولاد اتومات
فولادهای اتومات (Free Cutting Steels) نوعی از فولادهای آلیاژی هستند که برای افزایش قابلیت ماشینکاری، به آنها عناصر آلیاژی مانند گوگرد، فسفر، سرب یا تلوریم افزوده میشود. این افزودنیها منجر به ایجاد تراشههای کوتاهتر در حین ماشینکاری شده و موجب کاهش سایش ابزار میشوند. ویژگیهای کلیدی فولاد اتومات:- ماشینکاری بسیار آسان
- مناسب برای تولید انبوه
- مقاومت متوسط به ضربه و تنش
- قابلیت حرارتپذیری محدود در برخی گریدها
معرفی فولاد نیمهاتومات
فولاد نیمهاتومات یا نیمهفریکاتینگ، ترکیبی از فولادهای کربنی و فولادهای آلیاژی است که در آنها درصد عناصر بهبوددهنده ماشینکاری کمتر از فولاد اتومات است. این فولادها خواص مکانیکی بهتری نسبت به فولاد اتومات دارند و در مواردی که هم استحکام و هم ماشینکاری مناسب مدنظر است، انتخاب مناسبی هستند.هدف از انجام عملیات حرارتی فولادهای اتومات و نیمهاتومات
عملیات حرارتی بهمنظور تغییر در ساختار داخلی فولاد و بهبود خواص مکانیکی آن صورت میگیرد. در مورد فولادهای اتومات و نیمهاتومات، مهمترین اهداف عبارتند از:- افزایش سختی سطحی و مقاومت به سایش
- کاهش تنشهای پسماند داخلی
- بهبود استحکام و تحمل خستگی
- تنظیم انعطافپذیری و شکنندگی بسته به کاربرد
- تثبیت ابعاد نهایی پس از ماشینکاری
عملیات حرارتی فولاد اتومات
با توجه به حضور گوگرد و دیگر افزودنیها در فولادهای اتومات، عملیات حرارتی آنها باید با دقت و کنترل بالا انجام شود تا از بروز مشکلاتی مانند ترکخوردگی یا تردی جلوگیری شود.- نرمالهکردن (Normalizing)
- یکنواختسازی ریزساختار
- بهبود خواص مکانیکی پیش از ماشینکاری
- آنیل کردن (Annealing)
- سختکاری سطحی (Surface Hardening)
عملیات حرارتی فولاد نیمه اتومات
فولادهای نیمهاتومات قابلیت عملیات حرارتی بالاتری دارند، چرا که مقدار عناصر آلیاژی مخل در آنها کمتر است.- کوئنچ و تمپر (Quench & Temper)
- سختی بالا
- مقاومت به سایش
- کاهش شکنندگی
- نیتراسیون گازی
- آستمپرینگ
چالشهای عملیات حرارتی فولادهای اتومات و نیمهاتومات
در فولادهای اتومات:- خطر ترکخوردگی به دلیل گوگرد بالا
- نیاز به دقت در نرخ سرمایش
- پایداری کمتر در حرارتهای بالا
- کنترل دقیق دما و زمان برای جلوگیری از کاهش قابلیت ماشینکاری
- انتخاب مناسب محیط خنککننده برای جلوگیری از اعوجاج
نکات فنی برای اجرای موفق عملیات حرارتی
- آزمایش متالورژیکی قبل و بعد از عملیات حرارتی برای تحلیل ساختار فازی
- کنترل دقیق نرخ گرمایش و سرمایش برای جلوگیری از ترک
- استفاده از کورههای با قابلیت کنترل اتمسفر برای کاهش اکسیداسیون
- تنظیم دمای پیشگرمایش در فولادهای اتومات برای جلوگیری از شوک حرارتی
جدول مقایسهای عملیات حرارتی فولاد اتومات و نیمهاتومات
|
ویژگی |
فولاد اتومات | فولاد نیمهاتومات |
| قابلیت سختکاری | محدود |
بالا |
|
خطر ترک در کوئنچ |
زیاد | کمتر |
| قابلیت ماشینکاری پس از عملیات | بسیار خوب |
خوب |
|
سختی سطحی قابل دستیابی |
متوسط | بالا |
| کاربردها | پیچ، مهره، قطعات انبوه |
محور، چرخدنده، قطعات صنعتی |
