logo
شرکت حامی آلیاژ آسیا (فولاد حامیران)
02163511
02162846000
logo

فولاد خشکه هوایی چیست؟

فولاد خشکه هوایی چیست
فهرست مطالب

فولاد خشکه هوایی یا تندبر نوعی فولاد است که به فولاد hss (High Speed Steel) هم معروف است. این فولاد، زیرمجموعه ای از فولادهای ابزاری است که معمولا جهت ساخت ابزارهای برشی از آن استفاده می‌ شود. این فولاد حاوی عناصر آلیاژی مانند تنگستن، وانادیوم، کروم و مولیبدن است و همین امر مقاومت به سایش آن را افزایش می دهد. قیمت فولاد تندبر نیز به خاطر خواص و ویژگی هایی که دارد می تواند به نسبت سایر فولاد های آلیاژی بالاتر باشد.

طبق استاندارد ASTM A600-92a، فولادهای تندبر به دلیل قابلیت بالای آنها در ماشینکاری مواد در سرعت های بالا شناخته می شوند. این فولادها، که به “فولاد خشکه” هم معروف هستند، می توانند در دماهای بالا، حتی تا ۵۰۰ درجه سانتی گراد، بدون از دست دادن سختی و فرم مقاومت خوبی داشته باشند. این ویژگی ها به دلیل ترکیب آلیاژی خاص آنهاست که شامل کربن، کروم، مولیبدن، تنگستن یا ترکیبی از این عناصر است. در برخی موارد، برای بهبود سختی این فولادها، عنصر کبالت نیز به آنها افزوده می شود.

تاریخچه تولید فولاد خشکه هوایی

در سال 1868، اولین فولاد خشکه مدرن توسط رابرت ماشت، فلزکار انگلیسی، تولید شد. او توانست فولاد خشکه ای بسازد که حاوی ۲ درصد کربن، ۲.۵ درصد منگنز و ۷ درصد تنگستن بود. این فولاد توانایی افزایش سختی با کاهش درجه هوا را داشت، در حالی که در آن زمان برای فولادهای معمولی، سختی تنها از طریق فرونشاندن و اطفاء امکان پذیر بود.

در طی 30 سال پس از اختراع ماشت، تغییرات مهمی در تولید فولاد خشکه صورت گرفت. یکی از این تغییرات جایگزینی منگنز با کروم (Cr) بود. در سال های ۱۸۹۹ و ۱۹۰۰، فردریک تایلر و مانسل وایت توانستند دمای کاری فولاد خشکه را افزایش دهند، اما نتواستند اختراع خود را به ثبت برسانند.

اولین فولاد خشکه هوایی

در اوایل قرن بیستم و در سال 1910، اولین آلیاژ رسمی فولاد خشکه با نام T1 توسط شرکت کروشیبل به ثبت رسید. در دوران جنگ جهانی و به  دلیل کمبود مواد اولیه و افزایش هزینه ها، فولادسازان تصمیم به کاهش هزینه ها گرفتند و به همین منظور، فولاد خشکه را به جای تنگستن از فلز مولیبدن ساختند.

این تغییر باعث پیشرفت های چشمگیری در ساخت و تولید فولاد خشکه مبتنی بر مولیبدن شد، به طوری که فولادهایی که از این آلیاژ ساخته می شدند، توانستند عملکردی هم سطح یا حتی بهتر از فولادهای ابزار سنتی داشته باشند. در این شرایط، فولاد M1 به  عنوان جایگزین فولاد T1 معرفی شد و جایگاه خوبی در صنعت فولاد به دست آورد.

انواع فولاد خشکه هوایی

آنگونه که موسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI)، می گوید؛ امروزه بیش از ۴۰ طبقه بندی مختلف برای فولاد خشکه هوایی یا تندبر وجود دارد و با در نظر گرفتن تعداد تولیدکنندگان داخلی، این طبقه بندی ها می تواند به بیش از ۱۵۰ مورد برسد. فولادهای تندبر یا فولادهای خشکه هوایی به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: گروه اول که حاوی تنگستن (T) هستند و گروه دوم که حاوی مولیبدن (M) هستند. در کنار این حروف، اعدادی برای نشان دادن گریدهای مختلف فولادها استفاده می شود که به خودی خود مفهوم خاصی ندارند.

این دسته بندی ها همچنین شامل فولادهایی با سطوح مختلف آلیاژ و سختی هستند که عمدتاً برای ابزارآلاتی طراحی شده اند که در دماهای حدود ۵۰۰ درجه سلسیوس کار می کنند. فولادهای تندبر از نظر ساختاری دارای ماتریکسی بسیار مقاوم هستند و پراکندگی کاربیدها در این فولادها موجب افزایش مقاومت و سختی آنها می شود. این ویژگی ها فولادهای تندبر را برای کاربردهای صنعتی که نیاز به مقاومت بالا در برابر سایش و حرارت دارند، مناسب می سازد.

انواع فولاد تندبر

  • گروه T؛ جزء اصلی این فولاد تنگستن است.
  • گروه M؛ جز اصلی این فولاد مولیبدن است.
  • گروهی از فولادهای با آلیاژ بالا که سطح سختی بسیار بالایی دارند.

فولاد تندبر

مشخصات فولاد خشکه هوایی

فولاد تندبر یا خشکه هوایی (HSS)، از مجموعه فولاد‌های پر آلیاژ است که از عناصر کربن، کروم، تنگستن، مولیبدن، وانادیوم، آهن، سیلیکون، سولفور، فسفر و منگنز تشکیل شده است. در جدول زیر عناصر و درصد آلیاژهای گرید فولاد خشکه هوایی 1.3343 مشخص شده است:

ردیفعناصروزن در قالب درصد
۱کربن 0.86-0.94
۲کروم3.8-4.5
۳تنگستن5.9-6.7
۴مولیبدن5.9-6.7
۵وانادیوم1.7-2.1
۶آهنBalance
۷سیلیکون0.45MAX
۸گوگردحداکثر 0.03
۹فسفرحداکثر 0.03
۱۰منگنزحداکثر 0.4

آنالیز فولاد تندبر یا خشکه هوایی

فولاد تندبر یا فولاد خشکه هوایی (HSS) به دلیل داشتن مقادیر بالای عناصر آلیاژی مانند تنگستن و مولیبدن، در مقایسه با فولادهای کربنی دارای مقاومت و استحکام بیشتری است. این ویژگی ها باعث می شود که فولادهای HSS بتوانند در دماهای بالا دوام خود را حفظ کنند و بدون از دست دادن سختی و فرم، در دماهای بالای ۵۰۰ درجه سانتیگراد عملکرد مطلوبی داشته باشند. برخی از خصوصیات مهم فولادهای تندبر عبارتند از:

  • عناصر آلیاژی بالا: این فولادها دارای مقادیر بالایی از عناصر آلیاژی هستند که باعث بهبود ویژگی های مکانیکی آنها می شود.
  • کربن بالا: میزان کربن موجود در این فولادها به اندازه ای است که سختی ۶۴ HRC را تامین کند.
  • یکسانی سختی: فولادهای تندبر سختی یکنواختی از مرکز تا سطح دارند، که این ویژگی به ثبات و عملکرد آنها کمک می کند.
  • مقاومت به سایش: این فولادها مقاومت بالایی در برابر سایش دارند، که موجب طول عمر بیشتر آنها در شرایط کاری سخت می شود.
  • قابلیت برشکاری: به دلیل ساختار خاص خود، فولادهای HSS قابلیت برشکاری بالایی دارند.

این فولادها به دلیل ترکیب منحصر به فرد خود، در صنایعی که نیاز به دقت بالا و تحمل دمای بالا دارند، بسیار پرکاربرد هستند.

کاربرد فولادهای تندبر در صنعت

به طور کلی از این نوع فولاد، برای ساخت ابزارآلات پرسرعت استفاده می شود. عواملی مثل سختی عالی، مقاومت فرسایشی و خواص فلز در دماهای بالا موجب شده از این نوع فولاد در تولید ابزارآلات برشی، استفاده شود. در ادامه به برخی از این ابزارآلات اشاره می کنیم:

    • ابزارهای دنده تراشی و تیغه ‌های تراش
    • ابزارهای برش خاص و ابزارهای خان‌ کشی
    • دریل ‌ها، مته ‌ها و دستگاه‌ های فرز
    • تیغه‌ های اره و سوهان ‌ها
    • قلم تراش‌ ها
    • صنایع قالب سازی و مهر زنی
    • ابزارهای خراطی
    • ابزارهای دستی و ابزارهای لبه تیز مانند چاقوی جیبی، چاقوی آشپزخانه و مته های حفاری

مزایای فولاد خشکه هوایی

برخی از مهم ترین مزایای فولاد خشکه هوایی عبارتند از:

  • سختی بالا

فولاد خشکه هوایی به دلیل داشتن عناصر آلیاژی مانند کربن، تنگستن، کروم، مولیبدن و وانادیوم، از سختی بسیار بالایی برخوردار است. این سختی بالا به فولاد خشکه هوایی این امکان را می دهد تا در برابر سایش و تغییر شکل در دماهای بالا مقاوم باشد.

  • مقاومت در برابر حرارت

فولاد خشکه هوایی می تواند دمای بالا را بدون از دست دادن سختی خود تحمل کند. این ویژگی، این نوع فولاد را برای استفاده در ابزارهایی که در حین کار گرم می شوند، مانند مته ها، فرزها و تیغه های اره، ایده آل می کند.

  • استحکام بالا

فولاد خشکه هوایی در برابر شکستگی و ترک خوردن بسیار مقاوم است. این استحکام بالا به ابزارهای ساخته شده از این نوع فولاد اجازه می دهد تا تحت فشار و تنش های سنگین به کار خود ادامه دهند.

  • قابلیت حفظ تیزی لبه

فولاد خشکه هوایی به دلیل سختی و مقاومت بالا در برابر سایش، لبه تیز خود را برای مدت طولانی تری حفظ می کند. این امر به معنای نیاز به تیز کردن کمتر ابزارها و افزایش طول عمر آنها است.

  • قابلیت ماشینکاری

فولاد خشکه هوایی با وجود سختی بالا، قابل ماشینکاری است. این امر به این معنی است که می توان از آن برای ساخت ابزارهای دقیق و پیچیده استفاده کرد.

برای خرید فولاد خشکه هوایی از چه طریقی میتوان اقدام نمود؟

برای خرید فولاد خشکه هوایی (HSS)، شما می توانید از طریق فروشندگان معتبر فولاد و تامین کنندگان صنعتی اقدام کنید. یکی از این تامین کنندگان بزرگ، فولاد حامیران است که به عنوان نماینده معتبر فولادهای صنعتی، انواع فولاد تندبر و دیگر محصولات فولادی را ارائه می دهد. این شرکت محصولات فولادی خود را از طریق وب سایت رسمی اش با بروزرسانی قیمت ها به طور روزانه برای راحتی مشتریان فراهم کرده است.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اسکرول به بالا