فولاد spk چیست؟ فولاد SPK یکی از پرکاربردترین و شناخته شده‌ترین فولادهای ابزار در صنایع مختلف، به‌ویژه ابزارسازی و ساخت قالب‌ها است که به دلیل مقاومت بالا در برابر سایش و ضربه، جایگاه ویژه‌ای کسب کرده است. این فولاد به واسطه ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی خاص خود، از جمله سختی و استحکام بالا، بسیار محبوب شده است. قیمت فولاد SPK تحت تأثیر عواملی همچون کیفیت تولید، ابعاد، حجم سفارش و نوسانات بازار قرار دارد و معمولاً به دلیل خواص ویژه‌اش، بالاتر از فولادهای معمولی است.
در این مقاله به معرفی فولاد SPK، مشخصات فنی، کاربردها و مزایای آن پرداخته‌ایم تا آشنایی بیشتری با این نوع فولاد داشته باشیم.
بدون شک، این گروه از فولادها را می‌توان در زمره بزرگ‌ترین تناژهای مورد استفاده در ساخت ابزار قرار داد، چرا که با توجه به کاربرد گسترده، قیمت آن‌ها نسبتاً پایین است.
فولادهای ابزار سردکار شامل سری O (سخت شده در روغن)، سری A (سخت شده در هوا) و سری D (کروم-کربن بالا) هستند. این فولادها به‌منظور برش یا شکل‌دهی مواد در دمای پایین طراحی شده‌اند و از سختی پذیری و مقاومت در برابر سایش بالا و چقرمگی متوسط برخوردارند.
در شرایط آنیل شده، این فولادها متشکل از فریت و کاربید هستند. در فولادهای ابزار، باید از گرافیتی شدن اجتناب شود. آلیاژهای سردکار به‌عنوان جایگزینی بهتر برای فولادهای ابزار کربنی محسوب می‌شوند. با افزودن کروم، منگنز و مولیبدن، این فولادها سخت‌شوندگی بهتری از خود نشان می‌دهند. همچنین، اضافه کردن تنگستن و وانادیوم به افزایش مقدار کاربید در فولادهای آلیاژی کمک کرده و مقاومت سایشی را بهبود می‌بخشد. این فولادها در برابر سایش بسیار مقاوم هستند و ویژگی‌هایی نظیر مقاومت ضربه نسبتاً بالا و تمایل کم به تغییر شکل دارند. بنابراین، فولادهای سردکار برای برش قطعات مناسب‌اند.
انتخاب گرید مناسب از فولادهای سردکار به شرایط استفاده از ابزار و کاربرد آن بستگی دارد. بسته به فرآیندهای مورد استفاده و خواص مورد نیاز، انتخاب گرید مناسب باید با ترکیبی از چهار ویژگی اصلی ماشین‌کاری، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر پوسته شدن، ترک خوردن و شکستن، و مقاومت در برابر اعوجاج و فرو رفتن حاصل شود.
فولاد SPK از آلیاژ فلزهای کروم و کربن ساخته شده است و در صنایع کاربردهای گسترده‌ای دارد. معمولاً برای تولید آن از روش نورد سرد و ریخته‌گری استفاده می‌شود.
این فولاد دارای مقادیر بالایی از کروم است و به همین دلیل سختی و دوام بالایی دارد. شایان ذکر است که با تغییر درصد عناصر پایه این فولاد و اضافه کردن برخی عناصر مانند وانادیوم و تنگستن، فولادهایی نظیر SPK-R و SPK-NL تولید می‌شود. فولاد SPK معمولاً از کشورهای آلمان و چین وارد می‌شود. واژه SPK از “Special K” گرفته شده و اولین بار در کشورهای آلمان و سوئد تولید گردید، سپس کشورهای دیگری نظیر اتریش و آمریکا نیز به تولید آن پرداختند. این فولاد به‌خصوص در میان سازندگان قالب و فولادگران محبوبیت دارد. پس از آزمایش‌های فراوان بر روی 1.2080، دو فولاد SPK-R و SPK-NL تولید شد.
این فولادها دارای محتوای بالای کربن و کروم هستند و دستیابی به سطح مقاومت در برابر سایش برای بهبود عمر و عملکرد آن‌ها همیشه سودمند است. برخی از گریدهای این گروه حاوی آلیاژ مولیبدن هستند که به افزایش سختی و چقرمگی فولاد کمک می‌کند. وجود 1 درصد وانادیوم نیز مقاومت سایشی بالاتری را برای ابزارهای برش و کاربردهای ابزاری ایجاد می‌کند و به این ترتیب دوام فولاد را افزایش می‌دهد. این گروه از فولادها شامل سه گرید 1.2080، 1.2436 و 1.2379 می‌باشد.
فولاد سردکار AISI D3 که با نام‌های DIN 1.2080 (استاندارد آلمان) و JIS SKD1 (استاندارد ژاپن) نیز شناخته می‌شود، 1.2080 یک فولاد آلیاژی با میانگین 12 درصد کروم است. این فولاد قابل عملیات حرارتی است و دارای سختی پذیری در محدوده 58-64 راکول می‌باشد. فولاد سردکار D3 به دلیل حجم بالای کاربیدهای سخت در ماتریس فولادی، چقرمگی متوسط، پایداری ابعادی و مقاومت سایشی بسیار بالایی دارد. محیط خنک‌کننده در عملیات حرارتی آن روغن است و بخش‌های کوچک می‌توانند پس از آستنیته شدن با استفاده از خلاء با گاز خنک شوند. به همین دلیل، ابزارهای ساخته شده با فولاد ابزار سرد نوع D3 در طول سخت شدن، شکننده خواهند بود.
فولاد 1.2080 برای کاربردهایی مانند ابزارهای شکل‌دهی برای مواد سخت و ساینده مناسب است. این فولاد معمولاً در کاربردهای دیگری مانند آسترهای قالب آجر و کاشی، اجاق برای قالب‌های پلاستیکی سرد، تجهیزات پانچ، ابزار پردازش سنگ، چاقو برای کاغذ و پلاستیک و قالب‌های پلاستیکی بسیار مقاوم در برابر سایش به کار می‌رود.
این فولاد در دمای 940-980 درجه سانتیگراد سخت شده و پس از آن با روغن خنک می‌شود. سختی پس از کوئنچ مطابق با استاندارد 64-66 راکول می‌باشد. برای قطعات کوچک از این گرید تا ضخامت 30 میلیمتر در دمای 960-100 درجه سانتیگراد سخت شده و سپس در هوا خنک می‌شود. سختی پس از کوئنچ مطابق با استاندارد 63-65 راکول است.
فولاد D3 را پیش از این در دمای 900-950 درجه سانتیگراد گرم کرده و سپس دما را به 1050-1100 درجه سانتیگراد افزایش می‌دهیم. این فولاد در دماهای بالا نسبتاً سخت است؛ بنابراین ضربات اولیه چکش باید سبک باشد و تا زمانی که فلز شروع به جریان کند، نباید اجازه داد دما به زیر 1020 درجه سانتیگراد برسد. فورج نهایی نیز نباید زیر 900 درجه سانتیگراد انجام شود.
فولادهای ابزار D3 باید به طور یکنواخت تا 850-870 درجه سانتیگراد گرم شده و سپس خنک شوند. در نهایت، کوره باید با سرعت حداکثر 25 درجه در ساعت تا 650 درجه سانتیگراد خنک شود و ممکن است قطعات در هوا خنک شوند. این فرآیند باید منجر به حداکثر سختی برینل 248 شود.
با توجه به خطر بالای تشکیل ترک، در صورت امکان باید از جوشکاری فولاد ابزار D3 اجتناب شود. هنگامی که جوشکاری ضروری است، موارد زیر به عنوان راهنما عمل می‌کند:
برای این نوع جوشکاری، باید پیش از آن تا دمای 300 تا 500 درجه سانتیگراد گرم شود و سپس بلافاصله تنش‌گیری انجام شود. الکترود آلیاژی Cr-Mo برای جوشکاری این فولاد مناسب است.
باید پیش از جوشکاری تا دمای حداقل 200 درجه سانتیگراد گرم شده و سپس به مدت دو ساعت در دمای 300 درجه خنک شود.
پردازش با اره، یک پردازش مکانیکی مواد است که منجر به تولید یک برش با استفاده از دندان‌های اره می‌شود. در این نوع ماشین‌کاری معمولاً از برش‌های تنگ یا مویی استفاده می‌شود. در ماشین‌کاری با تیغ، تیغه‌هایی با قطر متغیر از 10 میلیمتر تا 600 میلیمتر استفاده می‌شود. این نوع ماشین‌کاری می‌تواند در اندازه‌ها و ضخامت‌های مختلف انجام شود و به‌راحتی می‌توان آن را با تولید انواع مختلفی از قطعات متناسب با نیازهای خاص انجام داد.
فولاد DIN 1.2379 یک فولاد ابزار سردکار لدبوریتی با عناصر آلیاژی کروم، مولیبدن و وانادیوم به همراه کربن بالا با مقاومت در برابر سایش بالا، پایداری ابعادی خوب، چقرمگی و سختی پذیری می باشد. به دلیل خاصیت سخت شدن ثانویه، انجام نیتریدینگ تکمیلی و پوشش سطح آسان است. کروم بالا مقاومت در برابر سایش و چقرمگی را افزایش می دهد. وانادیوم به فولاد ساختار دانه ریزتری می بخشد و از رشد بیش از حد دانه جلوگیری می کند و در نتیجه سختی فولاد را بهبود می بخشد. مولیبدن مقاومت حرارتی و سختی پذیری را افزایش می دهد.
این فولاد به طور معمول در شرایط آنیل عرضه می شود و با انجام عملیات حرارتی مطابق با استاندارد می توان سختی در حدود 64 راکول کسب کرد. 1.2379 به دلیل خواص آلیاژی بالا نسبت به 1.2080 برتری دارد. فولاد ( (1.2379 در حالت میلگرد (شفت) در قطرهای ۴۰ میلیمتر تا ۳۵۰ میلی متر بیشترین کاربرد را دارد و هم در مقطع تسمه و در ابعاد مختلف در بازار موجود می باشد.
فولاد ابزار DIN 2379 قابل استفاده برای مهر زنی یا قالب گیری سرد، رول های شکل دهی سرد، چاقوهای تراشه، پانچ، برش، تیغه های برشی، ابزار، خردکن لاستیک، قالب های رزوه ای برش، ابزارهای ترموفرمینگ، ر ابزارهای اکستروژن سرد و غیره می باشد.
بازپخت نرم
فولاد 1.2379 را می‌توان در دمای 830 تا 850 درجه سانتیگراد آنیل کرد. پس از آن، خنک شدن آهسته در کوره باید انجام شود.
بازپخت به جهت تنش زدایی
بازپخت تنش زدایی در دمای 650 تا 700 درجه سانتیگراد با خنک شدن ثانویه در کوره انجام می‌شود.
ذوب کوره قوس الکتریکی (EAF): این فرآیند به عنوان ذوب اولیه نیز شناخته می‌شود. این فرآیند بر اساس ذوب تراشه‌های فلزی است که از فرآیندهای آسیاب و تامین کنندگان به دست می‌آید. اساساً در ذوب EAF از بقایای روش‌های مختلف پردازش فلز استفاده می‌شود. این نوع ذوب به دلیل پایین بودن هزینه‌های تولید، به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، ممکن است برای دستیابی به بالاترین کیفیت و خواص ممکن به درمان اضافی نیاز باشد. یک مثال از آن، آنیل کردن برای جلوگیری از ترک خوردن است.
پالایش سرباره الکتریکی (ESR): پالایش الکتروسرباره به عنوان ذوب مجدد الکتروسرباره نیز شناخته می‌شود. در طول فرآیند، فلز به تدریج ذوب می‌شود و شمش‌های به دست آمده دارای کیفیت سطحی خوب و بدون نقص قابل توجه هستند.
فولاد ابزار AISI D6 یک فولاد ابزار سردکار با میانگین حدود 12 درصد کروم به همراه کربن بالا و تنگستن می‌باشد. فولاد D6 یک فولاد ابزار آلیاژی سخت شده در هوا با مقاومت عالی در برابر سایش است. این فولاد انتخابی مناسب برای برش ورق سیاه و گالوانیزه و همچنین ورق استیل تا ضخامت 4 میلیمتر می‌باشد.
فولاد AISI/SAE D6 برای قالب‌های پرکننده برای برش ورق‌های تا ضخامت 2 میلیمتر، تیغه‌های برش کاغذ و پلاستیک استفاده می‌شود. فولاد D6 برای ساخت ابزار مهر زنی، ابزار خراش دادن، ابزار ماشین‌کاری، ابزار نجاری، ابزار طراحی، ابزار پرس، قالب سنگ، ابزار پخت، چاقو، غلطک و قالب نورد نخ مناسب می‌باشد.
فولاد ابزار DIN1.2436 را باید به آرامی و به طور یکنواخت تا دمای 700 درجه سانتیگراد و سپس با سرعت بیشتری تا دمای 900-1050 درجه سانتیگراد گرم کرده و پس از آن باید به آرامی، ترجیحاً در کوره، خنک شود.
فولاد ابزار DIN1.2436 در شرایط آنیل شده و قابل ماشین‌کاری عرضه می‌شود. بازپخت مجدد تنها در صورتی ضروری است که فولاد ابزار توسط سازنده ابزار آهنگری یا سخت شده باشد. برای آنیل فولاد را تا دمای 800-840 درجه سانتیگراد گرم کرده و سپس آهسته در کوره خنک میکنیم. سختی پس از بازپخت تقریباً 225 برینل خواهد بود.
اگر عملیات ماشین‌کاری سنگین بوده است یا اگر ابزار دارای بخش نامتعادل است، تنش‌ها را قبل از سخت شدن با حرارت دادن تا 650-700 درجه سانتیگراد حذف کنید. خنک شدن باید به آرامی در کوره انجام شود.
جوشکاری این نوع فولاد باید با احتیاط انجام شود، زیرا خطر تشکیل ترک‌های حرارتی و تنش‌های داخلی وجود دارد. در صورت لزوم، باید پیش از جوشکاری با استفاده از حرارت پیشگرم، دما را به 300-400 درجه سانتیگراد برسانید.
با توجه به ترکیب خاص فولاد 1.2436 و آلیاژهای آن، این فولاد دارای سختی بالایی بوده و معمولاً از روش‌های ماشین‌کاری مناسب مانند تراشکاری و فرزکاری استفاده می‌شود. برای ماشین‌کاری این نوع فولاد، معمولاً از فرزهای کاربید تنگستن استفاده می‌شود.
برای این نوع جوشکاری از قبل باید تا دمای 300 تا 500 درجه سانتی گراد گرم کنیم و سپس بلافاصله تنش گیری می کنیم. الکترود آلیاژی Cr-Mo برای جوشکاری این فولاد مناسب است. ما در سایت فولاد حامیران در رابطه با جوشکاری انواع محصولات، مانند جوشکاری پروفیل صنعتی اطلاعاتی را در اختیار کاربران قرار دادیم. جهت کسب اطلاعات از جوشکاری پروفیل صنعتی کلیک نمایید.
از قبل تا دمای حداقل 200 درجه سانتیگراد گرم کرده و سپس به مدت دو ساعت در دمای 300 درجه خنک میکنیم.
چرا فولاد SPK گزینه ای مناسب برای ابزارسازی است
فولاد SPK به دلیل مقاومت بالا به سایش و سختی عالی پس از عملیات حرارتی، یک گزینه ایده آل برای ابزارسازی و ساخت قالب های صنعتی است. برای خرید انواع فولاد ابزار با ما در فولاد حامیران تماس بگیرید.
نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *
نام*
ایمیل*
وبسایت
ذخیره نام، ایمیل و وبسایت من در مرورگر برای زمانی که دوباره دیدگاهی مینویسم.
Δ
صفحه نخست
محصولات
تلگرام
اینستاگرام
