انواع فولاد سیکا؛ بررسی گریدها، ویژگی‌ها و کاربردها

فولاد سیکا یا فولاد CK یکی از پرکاربردترین گروه‌های فولادهای کربنی در صنعت است که به دلیل تنوع گرید، قابلیت ماشین‌کاری، امکان عملیات حرارتی و خواص مکانیکی مناسب، در ساخت قطعات صنعتی، خودرویی، ماشین‌آلات، ابزارها، شفت‌ها، پین‌ها، بوش‌ها، چرخ‌دنده‌ها و فنرها استفاده می‌شود.

این فولادها در استاندارد DIN با نمادهایی مانند CK10، CK15، CK22، CK45، CK55، CK60 و CK75 شناخته می‌شوند. تفاوت اصلی گریدهای مختلف فولاد سیکا در میزان کربن، قابلیت سخت‌کاری، چقرمگی، مقاومت سایشی و کاربرد نهایی آن‌هاست.

انتخاب صحیح فولاد CK بر اساس نوع قطعه، شرایط کاری، نیاز به سختی سطحی، استحکام مغز، مقاومت به سایش و امکان عملیات حرارتی انجام می‌شود. به همین دلیل آشنایی با انواع فولاد آلیاژی سیکا و کاربردهای هر گرید، نقش مهمی در خرید و انتخاب فولاد مناسب دارد.

فولاد سیکا یا CK چیست؟

فولادهای CK گروهی از فولادهای کربنی کیفی هستند که معمولاً مقدار عناصر آلیاژی آن‌ها پایین است و خواص اصلی آن‌ها بیشتر تحت تأثیر درصد کربن قرار دارد. هرچه مقدار کربن در این فولادها افزایش پیدا کند، سختی و مقاومت سایشی بیشتر می‌شود؛ اما در مقابل، شکل‌پذیری و جوش‌پذیری کاهش می‌یابد.

فولادهای سیکا بسته به مقدار کربن و قابلیت عملیات حرارتی، در چند گروه اصلی قرار می‌گیرند:

• فولادهای کم‌کربن قابل سمانتاسیون مانند CK10 و CK15
• فولادهای کربن متوسط مانند CK22 و CK45
• فولادهای قابل عملیات حرارتی مانند CK45، CK55 و CK60
• فولادهای پرکربن و فنری مانند CK75

در فولادهای کم‌کربن، معمولاً سختی مغز پایین‌تر است و برای افزایش سختی سطح، از فرآیند سمانتاسیون استفاده می‌شود. در مقابل، فولادهای کربن متوسط و پرکربن قابلیت سخت‌کاری بیشتری دارند و برای قطعاتی که نیاز به استحکام و مقاومت سایشی بالاتر دارند مناسب‌تر هستند.

ویژگی‌های فولاد سیکا

فولادهای CK به دلیل خواص متنوع، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارند. ویژگی‌های این فولادها بسته به گرید متفاوت است؛ اما مهم‌ترین خصوصیات آن‌ها عبارت‌اند از:

• استحکام مکانیکی مناسب
• قابلیت ماشین‌کاری خوب در بسیاری از گریدها
• امکان عملیات حرارتی برای افزایش سختی و مقاومت
• مقاومت سایشی مناسب در گریدهای کربن متوسط و پرکربن
• قابلیت سمانتاسیون در گریدهای کم‌کربن
• کاربرد گسترده در ساخت قطعات صنعتی و خودرویی
• قیمت اقتصادی‌تر نسبت به بسیاری از فولادهای آلیاژی

البته باید توجه داشت که فولادهای CK به‌طور ذاتی مقاومت بالایی در برابر خوردگی ندارند و در محیط‌های مرطوب یا خورنده، معمولاً نیاز به پوشش محافظ، روغن‌کاری، آبکاری یا رنگ صنعتی دارند.

انواع گریدهای فولاد سیکا

فولادهای سیکا در گریدهای مختلفی تولید می‌شوند. هر گرید بر اساس درصد کربن و خواص مکانیکی، برای کاربرد مشخصی مناسب است. در ادامه، مهم‌ترین انواع فولاد CK را بررسی می‌کنیم.

فولاد 1.1121 (فولاد ck10)

فولاد CK10 با شماره استاندارد 1.1121 یک فولاد کربنی کم‌کربن است که قابلیت سمانتاسیون دارد. این فولاد برای قطعاتی مناسب است که نیاز به سطح سخت و مغز نرم و چقرمه دارند.

به دلیل درصد کربن پایین، CK10 جوش‌پذیری و ماشین‌کاری خوبی دارد. با این حال، مقاومت آن در برابر خوردگی محدود است و در شرایط محیطی خورنده باید از پوشش محافظ استفاده شود.

آنالیز فولاد 1.1121 (فولاد ck10)

کاربرد فولاد CK10

فولاد CK10 در ساخت قطعات سبک و کم‌تنش استفاده می‌شود؛ از جمله:

• پیچ و مهره
• بوشینگ
• پین
• اهرم
• اتصالات مکانیکی
• قطعات ساختمانی سبک
• چرخ‌دنده‌های کوچک پس از سمانتاسیون

فولاد 1.1141 ( فولاد ck15 )

1.1141 جزو فولادهای سازه ای سمانتاسیون است و با درصد کربن وگوگرد پایین و منگنز متوسط کاربرد های وسیعی دارد. این گرید دارای ماشینکاری، مقاومت سایشی و مقاومت تنشی خیلی خوب است.

آنالیز فولاد 1.1141 ( فولاد ck15)

کاربرد فولاد CK15

از فولاد CK15 در تولید قطعاتی مانند موارد زیر استفاده می‌شود:

• پین
• بوش
• پیچ و مهره
• شفت‌های سبک
• اهرم‌ها
• قطعات ماشین‌آلات کوچک
• قطعات کم‌فشار در صنعت خودرو
• لوله‌های فولادی بدون درز برای مصارف مکانیکی

فولاد 1.1151 (ck22)

یک فولاد کربن ساده با محتوای کربن و منگنز 1.1151 که می توان به سطح خوبی از استحکام و شکل پذیری در آن اشاره کرد. این فولاد با تمامی روش های استاندارد قابل جوش می باشد اما برای مقاطع سنگین انجام پیش گرم و پس گرم توصیه می شود و نیز ماشینکاری خوبی دارد.

آنالیز فولاد 1.1151 (ck22)

کاربرد فولاد CK22

فولاد CK22 بیشتر برای قطعاتی با استحکام متوسط استفاده می‌شود، مانند:

• اتصال‌دهنده‌ها
• پیچ و مهره‌های شکل‌دهی سرد
• قطعات سازه‌ای سبک
• اجزای ماشین‌آلات عمومی
• قطعاتی که نیاز به استحکام متوسط و شکل‌پذیری مناسب دارند

فولاد 1.1191 (فولاد ck45)

فولاد CK45 با شماره استاندارد 1.1191 یکی از شناخته‌شده‌ترین و پرمصرف‌ترین فولادهای کربن متوسط است. این فولاد به دلیل ترکیب مناسب استحکام، سختی‌پذیری، مقاومت سایشی و ماشین‌کاری، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارد.

فولاد 1.1191 قابلیت عملیات حرارتی دارد و پس از سخت‌کاری و تمپر، می‌تواند به سختی و استحکام بالاتری برسد. با این حال، جوشکاری آن نسبت به فولادهای کم‌کربن دشوارتر است و برای جلوگیری از ترک، معمولاً پیش‌گرم توصیه می‌شود.

آنالیز فولاد 1.1191 (فولاد ck45)

کاربرد های فولاد 1.1191 (فولاد ck45)

کاربرد فولاد CK45

فولاد CK45 در ساخت قطعاتی استفاده می‌شود که به استحکام و مقاومت سایشی مناسب نیاز دارند، از جمله:

• شفت
• محور
• پین
• میل‌لنگ
• بوش
• چرخ‌دنده‌های سبک
• اتصالات صنعتی
• گیره‌های هیدرولیکی
• قطعات ماشین‌آلات کشاورزی و صنعتی

فولاد  1.1248 (فولاد ck75) (فولاد فنری)

فولاد CK75 با شماره استاندارد 1.1248 یک فولاد پرکربن است که در بسیاری از منابع به‌عنوان فولاد فنری نیز شناخته می‌شود. این گرید به دلیل درصد کربن بالا، سختی و مقاومت سایشی زیادی دارد و برای ساخت فنرها، تیغه‌ها و قطعاتی که نیاز به خاصیت ارتجاعی و مقاومت به سایش دارند استفاده می‌شود.

ماشین‌کاری CK75 نسبت به فولادهای کم‌کربن دشوارتر است و جوشکاری آن به دلیل کربن بالا نیازمند کنترل دقیق دما، پیش‌گرم و پس‌گرم است.

آنالیز فولاد  1.1248 (فولاد ck75) (فولاد فنری)

کاربرد فولاد  1.1248 (فولاد ck75) (فولاد فنری)

فولاد CK75 برای قطعاتی مناسب است که به سختی، خاصیت فنری و مقاومت سایشی نیاز دارند، مانند:

• نوارهای فنری
• فنرهای سبک
• فنر ساعت
• سیم فنری
• ابزارهای برشی
• تیغه‌ها
• اره‌های نواری
• قطعات مقاوم به سایش

فولاد 1.1203 (فولاد ck55)

فولاد CK55 با شماره استاندارد 1.1203 یک فولاد کربنی با درصد کربن بالاتر از CK45 است. این گرید سختی‌پذیری و مقاومت سایشی بیشتری دارد و پس از عملیات حرارتی می‌تواند خواص مکانیکی بهتری پیدا کند.

به دلیل کربن بالاتر، جوشکاری CK55 نسبت به گریدهای کم‌کربن حساس‌تر است و باید با کنترل حرارت انجام شود. این فولاد برای قطعاتی مناسب است که تحت بارگذاری، سایش و تنش مکانیکی قرار دارند.

آنالیز فولاد 1.1203 (فولاد ck55)

کاربرد فولاد 1.1203 (فولاد ck55)

از فولاد CK55 در تولید قطعاتی مانند موارد زیر استفاده می‌شود:

• فنرها
• شفت‌ها
• بوش‌ها
• میل‌لنگ
• قطعات خودرو
• قطعات ماشین‌آلات تحت بار
• اجزای سخت‌کاری‌شده سطحی

فولاد 1.1221 (ck60)

فولاد CK60 با شماره استاندارد 1.1221 از فولادهای کربنی با سختی‌پذیری و استحکام بالا است. این فولاد پس از عملیات حرارتی، سختی و مقاومت سایشی خوبی ایجاد می‌کند؛ اما در مقایسه با فولادهای کم‌کربن، چقرمگی و جوش‌پذیری کمتری دارد.

CK60 در برابر خوردگی مقاوم نیست و در محیط‌های مرطوب باید از پوشش محافظ استفاده شود. به دلیل کربن نسبتاً بالا، هنگام جوشکاری این فولاد معمولاً پیش‌گرم و پس‌گرم اهمیت دارد.

آنالیز فولاد 1.1221 (ck60)

کاربرد فولاد 1.1221 (ck60)

فولاد CK60 در ساخت قطعات مقاوم به سایش و تحت تنش استفاده می‌شود، از جمله:

• شفت
• محور
• پین
• بوش
• شاتون
• میل‌لنگ
• فنر
• پیچ‌گوشتی
• انبردست
• قطعات مهندسی مکانیک و خودرو

کاربردهای فولاد سیکا در صنعت

فولادهای CK به دلیل تنوع خواص، در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. هر گرید بر اساس درصد کربن، قابلیت عملیات حرارتی و مقاومت مکانیکی، کاربرد مشخصی دارد.

صنعت خودروسازی

در صنعت خودرو از فولاد سیکا برای ساخت قطعاتی مانند شفت، میل‌لنگ، بوش، پین، محور، اتصالات، قطعات گیربکس و قطعات تحت بار استفاده می‌شود. گریدهایی مانند CK45، CK55 و CK60 در این حوزه بسیار پرکاربرد هستند.

صنعت ماشین‌سازی

در ساخت ماشین‌آلات صنعتی، فولادهای CK برای تولید قطعاتی مانند محور، بوش، چرخ‌دنده‌های سبک، پین، شاتون، اهرم و قطعات مکانیکی عمومی به کار می‌روند.

ابزارسازی

گریدهای پرکربن‌تر مانند CK60 و CK75 برای ساخت ابزارهای دستی، تیغه‌ها، قطعات مقاوم به سایش، فنرها و ابزارهای سبک مناسب هستند.

قطعات سمانته

فولادهای CK10 و CK15 به دلیل کربن پایین، برای سمانتاسیون مناسب هستند. این فولادها پس از کربوره‌کاری دارای سطح سخت و مغز نرم می‌شوند و در ساخت چرخ‌دنده‌های سبک، پین‌ها و بوش‌ها استفاده می‌شوند.

ساخت فنر و قطعات ارتجاعی

فولاد CK75 به دلیل کربن بالا و خاصیت فنری، در ساخت فنرهای سبک، نوارهای فنری، تیغه‌ها و قطعاتی که نیاز به انعطاف‌پذیری کنترل‌شده و مقاومت سایشی دارند کاربرد دارد.

تفاوت فولاد CK45 با CK60 و CK75

یکی از پرسش‌های رایج در خرید فولاد سیکا، تفاوت بین گریدهای CK45، CK60 و CK75 است. تفاوت اصلی این گریدها در مقدار کربن و در نتیجه سختی‌پذیری، چقرمگی و قابلیت جوشکاری آن‌هاست.

فولاد CK45 تعادل مناسبی بین استحکام، ماشین‌کاری و عملیات حرارتی دارد و برای شفت، محور و قطعات عمومی صنعتی بسیار پرکاربرد است. فولاد CK60 سختی و مقاومت سایشی بالاتری دارد، اما جوش‌پذیری و شکل‌پذیری آن کمتر است. فولاد CK75 نیز یک فولاد پرکربن و فنری محسوب می‌شود و برای ساخت فنر، تیغه و قطعات مقاوم به سایش مناسب‌تر است.

قیمت فولاد سیکا

قیمت فولاد سیکا به عوامل مختلفی بستگی دارد. مهم‌ترین عوامل مؤثر بر قیمت این فولاد عبارت‌اند از:

• نوع گرید فولاد CK
• ابعاد و وزن مقطع
• شکل محصول؛ میلگرد، تسمه، ورق یا شفت
• وضعیت عملیات حرارتی
• کیفیت سطح و تلرانس ابعادی
• برند و کشور تولیدکننده
• موجودی بازار
• نوسانات قیمت آهن و فولاد
• هزینه حمل و برشکاری

به طور معمول، فولادهای CK به دلیل غیرآلیاژی بودن، نسبت به بسیاری از فولادهای آلیاژی قیمت اقتصادی‌تری دارند؛ اما قیمت نهایی هر گرید باید بر اساس ابعاد، وزن و شرایط فنی محصول مشخص شود.

خرید فولاد سیکا از فولاد حامیران

برای خرید فولاد سیکا، تنها توجه به نام گرید کافی نیست. انتخاب صحیح باید بر اساس کاربرد قطعه، نیاز به عملیات حرارتی، میزان سختی، مقاومت سایشی، قابلیت جوشکاری و شرایط کاری انجام شود.

فولاد حامیران با تأمین انواع فولادهای CK شامل CK10، CK15، CK22، CK45، CK55، CK60 و CK75، امکان انتخاب دقیق‌تر فولاد مورد نیاز صنایع را فراهم می‌کند. همچنین خدماتی مانند مشاوره فنی، برشکاری، ارائه گواهی آنالیز و بررسی مشخصات فنی محصول می‌تواند به خریداران در انتخاب گرید مناسب کمک کند.