فولاد ابزار چیست ؟
فولاد ابزار حاوی مقادیر مختلفی از تنگستن ، مولیبدن ، کبالت و وانادیوم برای افزایش مقاومت در برابر حرارت و دوام فلز است. این امر باعث می شود تا هنگام برش و ماشینکاری از این ابزار ایده آل شود. فولاد ابزار به دو دسته سرد و گرم تقسیم میشود . تعیین انتخاب ابزار شما از این گروه بستگی به هزینه ها ، دمای کار ، سختی سطح ، مقاومت در برابر سایش ، مقاومت در برابر ضربه و نیاز به چقرمگی مورد نیاز خواهد داشت . در صورت نیاز شدید تری از قبیل درجه حرارت شدید ، افزایش ساینده ، خوردگی زیاد یا بارگذاری بیش از حد – ممکن است میزان آلیاژ بالاتر (و کاربیدها) بیشتر شود . همراه استیل آرام باشید با اطلاعات بیشتر درباره 6 دسته فولاد ابزار سردکار و انواع فولاد ابزار گرمکار و لیست قیمت تسمه SPK-R
.
فولاد ابزار سردکار
فولاد سردکار و گرمکار دسته بندی اصلی فولادهای ابزاری هستند که هر کدام ویژگیهای خاص و مشترک و در نهایت تفاوت هایی با یکدیگر دارند و اهداف استفاده از هر کدام خاص میباشد . فولادهای ابزاری همانطور که از نامشان پیداست فولادهایی جهت تولید انواع ابزار ماشین کاری و… میباشد که شامل ویژگیهای زیر میباشند
- مقاومت به سایش بالا ( این ویژگی خاصیت فولاد را در ماشین کاری بالا میبرد )
- مقاومت در برابر دمای بالا ( هم در عملیات حرارتی و هم در ماشین کاری خیلیل اهمیت دارد )
- مقاومت به شکنندگی : ابزارها طبیعتا وقتی سخت میشوند ترد و شکننده هستند اما فولاد ابزاری این گزینه را رعایت میکند
- مقاومت به فشار بالا : مقاومت فولادابزاری سردکار ( و همچنین گرمکار ) در برابر فشار فوق العاده است
1. فولاد ابزار سردکار Water-hardening class
- نام آن از خاصیت اساسی فولاد ابزار بر اساس کلاس سختی آب است .
- این درجه از فولاد ابزار در اصل از فولاد کربن بالا است.
- معمولاً به دلیل کم هزینه بودن از آن استفاده می شود.
2. فولاد ابزار سردکار Cold-work classes
فولادهای این گروه از سختی بالا و مقاومت در برابر سایش برخوردارند و دارای سختی در رده متوسط است.
3. فولاد ابزار سردکار D
درجه D از فولاد ابزار در کلاس کار سرد بکار میرود .
- این دسته از فولاد می تواند حاوی تقریبا 10٪ تا 13٪ کروم باشد.
- این نوع فولادهای ابزار سختی خود را در دمای بالاتر (425 درجه سانتیگراد / 797 درجه فارنهایت) حفظ می کند.
- معمولی ترین کاربردهای این نوع فولاد ابزار در ساختن قالبهای صنعتی فولاد ابزار سرد میباشد
- این کلاس از مقاومت در برابر شوک بالا و سختی پذیری خوبی برخوردار است.
- این گروه برای مقاومت در برابر شوک در هر دو درجه حرارت پایین و بالا طراحی شده است.
- همچنین از مقاومت بسیار بالایی در برابر ضربه و مقاومت در برابر سایش برخوردار است.
( پرکاربردترین این کلاس فولاد در صنعت ، فولادهای ابزار سرد میباشد )
4. فولاد ابزار سردکار High speed class
فولادهای نوع T و نوع M برای برش ابزارها هنگام استفاده از استحکام و سختی در دماهای بالا استفاده می شوند.
5. فولاد ابزار سردکار Hot-working class
فولادهای ابزار گروه H به طور خاص برای حفظ استحکام و سختی در حالی که در معرض دمای بالا در طولانی مدت قرار دارند ، ساخته شده اند.
6. فولادهای ابزاری سرد P-Code l-cod و fcod
- P-Code (فولاد قالب پلاستیکی) – طراحی شده برای پاسخگویی به نیازهای ریخته گری روی و الزامات ویژه قالب تزریق پلاستیک
- L-Code – فولاد ابزار ویژه ای برای آلیاژ پایین.
- F-Code – مقاوم در برابر سایش در برابر آب / ساییدگی بیشتر از فولاد ابزار از نوع W.
لیست قیمت فولاد ابزار سرد
| محصول | سایز ابزار | قیمت | ||
|---|---|---|---|---|
| فولاد ابزار SPK تولید چین |
شورآباد |
قطر 30 الی 50 |
|
65,0000 ریال |
| فولاد ابزار SPK تولید چین | شورآباد |
قطر 55 الی 100 |
65,0000 ریال |
|
| فولاد ابزار SPK تولید چین | شورآباد |
قطر 110 الی 150 |
|
77,0000 ریال |
| فولاد ابزار SPK تولید چین | شورآباد |
قطر 160 الی 200 |
|
77,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین |
شورآباد |
ابعاد 20×20 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 25×30 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 25×40 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 22×42 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 15×5 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 20×50 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 50×50 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 10×52 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 32×52 |
93,0000 ریال | |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 15×60 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 20×60 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین |
شورآباد |
ابعاد 30×60 |
93,0000 ریال | |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 40×60 |
93,0000 ریال | |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 22×70 |
93,0000 ریال |
|
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 30×70 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 40×70 |
93,0000 ریال |
|
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 70×70 |
93,0000 ریال |
|
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد |
ابعاد 10×80 |
|
93,0000 ریال |
| تسمه SPK تولید چین |
شورآباد |
ابعاد 15×80 | 93,0000 ریال |
|
| تسمه SPK تولید چین | شورآباد | ابعاد 40×80 |
|
93,0000 ریال |
فولاد ابزار گرمکار
دسته بندی اصلی فولاد دو مورد است .
- دسته فولاد ابزار گرمکار
- و فولاد ابزار سردکار
فولاد ابزار گرمکار چیست ؟
فولاد گرمکار با علامت اختصاری H که مخفف عبارت HOT میباشد نشان داده میشود که از ترکیبات عناصر آلیاژی دسته کاربیدزا مثل عنصر کروم ، عنصر مولیبدن و عنصر تنگستن با کربن موجود در فولاد به دست می آید از این رو فولاد ابزار گرمکار خود به دسته تقسیم میشود :
- فولاد گرمکار کروم دار
- فولاد گرمکار مولیبدن دار
- فولاد گرمکار تنگستن دار
فولاد گرمکار از دسته فرآورده های فولادی میباشد که وظیفه آن عملکرد در دمای بالای 316 درجه سانتی گراد میباشد . اساس سخت فولاد در این است که هر چقدر سخت میشود ترد تر و شکننده تر است . اما در فولاد گرمکار با افزودن عناصری که در بالا ذکر شد وقتی دمای کار بالا میرود و سختی فولادر افزایش پیدا میکند به جای اینکه فولاد خشک شود و شکننده ، سخت تر میشود .
ویژگیهای فولاد ابزار گرمکار
- فولاد گرمکار در برابر عواملی که منجر به تغییر شکل فولاد میشود مقاوم است
- مقاومت کششی این آلیاژ واقعا عالی است
- در برابر سایش به خوبی از خود مقاومت نشان میدهد
- در عملیات های حرارتی همچون جوشکاری ، متال اسپری ، پاشش تنگسن و…. که شوک وارد میشود کاملا مقاوم است
- بر خلاف باورها ، فولاد ابزار گرمکار ماشین کاری بسیار خوبی دارد
پر کاربردترین فولاد گرمکار کدام است ؟
بهترین فولاد ابزار گرمکار شناخته شده نوع کرومدار فولاد گرمکار میباشد . این نوع فولاد خود شامل عنصر مولیبدن و وانادیوم میباشد اما به نام فولاد کروم دار شناخته میشود
ترکیبات شیمیایی فولاد ابزار گرمکار
| ترکیبات |
درصد ترکیب |
| کربن | 0.35-0.45 |
| منگنز | 0.25-0.70 |
| سیلیکون | 0.80-1.20 |
| کروم | 3.00-3.75 |
| نیکل | 0.3 |
| مولیبدن | 2.00-3.00 |
| وانادیوم | 0.25-0.75 |
| مس | 0.25 |
| فسفر | 0.03 |
| سولفور | 0.03 |
فولاد ابزار گرمکار H
فولاد ابزار AISI H11 تا H19 از فرآورده های فولاد ابزار کار گرم 5٪ کروم است که با مقاومت بسیار خوبی در برابر آن نشان داده شده است. فولادهای ابزار گرم کاری کروم طبق سیستم طبقه بندی AISI به عنوان فولادهای گروه H تعیین می شوند و در استاندارد ASTM A681 مشخص می شوند. متداول ترین فولادهای گرم کار کروم عبارتند از: فولاد ابزار H11 ، فولاد ابزار h12 و فولاد H13 ، در این سری از H1 تا H19.
فولاد ابزار گرمکار H11 , 12 و H13
همانطور که اشاره شد فولاد ابزار گرمکار با علامت اختصاری H شناخته میشود . شناخته شده ترین فولادی گرمکار در دسته کرومدار است که بهترین آنها فولادهای زیر میباشد :
- فولاد گرمکار H11
- فولاد گرمکار H12
- فولاد گرمکار H13
ویژگیهای منحصر بفرد فولاد ابزار H11
فولاد ابزار H بهترین زیر مجموعه فولاد کرومدار است که خود شامل ویژگیهای خاصی میباشد که عبارتند از :
- قابلیت سخت شدن حتی در ضخامت 15 سانتی متر
- این فولاد از فولادهای کم کربن میباشند و به خوبی پس از سخت شدن با آب خنک میشود
- خنک شدن فولاد H11 بدون برز خطر ترک خوردن و یا تابیده شدن فولاد پیش میرود
ویژگیهای مکانیکی فولاد ابزار گرمکار
| ویژگیها | Metric | Imperial |
| سختی ، راکول C (هوای سرد از 982 درجه سانتیگراد ، 45 دقیقه) | 52.5 | 52.5 |
| سختی ، راکول C (هوای سرد از 1010 درجه سانتیگراد ، 45 دقیقه) | 56 | 56 |
| سختی ، راکول C (هوای سرد از 1038 درجه سانتیگراد ، 45 دقیقه) | 57 | 57 |
| مدول الاستیسیته | 207 GPa | 30000 ksi |
| مدول الاستیسیته (538 ° C / 1000 ° F) | 159 GPa | 23000 ksi |
| مدول الاستیسیته (204 ° C / 400 ° F) | 190 GPa | 27500 ksi |
| تأثیر Charpy (درجه V) ؛ هوا خنک از 1010 درجه سانتیگراد ؛ 535 درجه سانتیگراد درجه حرارت) | 13.6 J | 10.0 ft-lb |
| تأثیر Charpy (درجه V) ؛ هوا خنک از 1010 درجه سانتیگراد ؛ 650 درجه سانتیگراد درجه حرارت) | 27.1 J | 20.0 ft-lb |
| تأثیر Charpy (درجه V) ؛ هوا خنک از 1010 درجه سانتیگراد ؛ 370 درجه سانتیگراد درجه حرارت) | 33.9 J | 25.0 ft-lb |
| قابلیت کارایی (1٪ فولاد کربن) | 75.0 – 80.0% | 75.0 – 80.0% |
| نسبت پواسون | 0.27-0.30 | 0.27-0.30 |
مقایسه فولاد ابزار گرمکار H11 و H13
اگر بین H11 و H13 مقایسه کنیم
- فولاد ابزار H11 از وانادیوم کمتری نسبت به فولاد ابزار کار گرم H13 برخوردار است
- این امر باعث می شود که مقاومت کمتری در برابر سایش و مقاومت در مقایسه با فولادهای H11 برسد.
- فولاد ابزار H11 گزینه مناسبتری جهت سختکاری نسبت به H13 میباشد
- H11 در برابر ترک خوردگی و مقاومت به فشار بهزنیه تر از فولادی H13 میباشد
- همچنین در عملیات های حرارتی نیز خطر تابیدگی کمتری دارد
- و مقاومت فوق العاده در برابر شوک حرارتی بعد از بیرون آوردن کوره دارد که فولاد H13 این مقاومت را برخوردار نیست
7. کاربرد فولاد ابزار H11 تا H19
از فولاد آلیاژی H11 اغلب برای قطعات سازه ای بسیار پر فشار مانند دنده فرود هواپیما استفاده می شود. برخی از کاربردها عبارتند از :
- تولید انواع قالب های سخت ریخته گری
- قالب های سخت دایکاست
- قالبهای برشی داغ
- گیره های داغ و ابزار اکستروژن
ابزارهای تولید شده از فولادهای گرم کاری کروم H11 را می توان با استفاده از آب بدون ترک خوردن متریال خنک کرد
| ترکیبات شیمیایی فولاد ابزار H11 | درصد ترکیب |
| کربن | 0.33-0.43 |
| منگنز | 0.20-0.50 |
| سیلیکون | 0.80-1.20 |
| کروم | 4.75-5.50 |
| نیکل | 0.3 |
| مولیبدن | 1.10-1.60 |
| وانادیوم | 0.30-0.60 |
| مس | 0.25 |
| فسفر | 0.03 |
| سولفور | 0.03 |
| آهن |
| خواص مکانیکی فولاد ابزار گرمکار H11 | Imperial | Metric |
| چگالی | 0.282 lb/in³ | 7.81 g/cc |
| نقطه ذوب | 2600°F | 1427°C |
| مقاومت کششی | 260 ksi | 1792 MPa |
| مقاومت کششی مفید | 215 ksi | 1482 MPa |
| عدد کششی 4D | 8 % | 8 % |
| Reduction of Area | 30 % | 30 % |
| سحتی راکول Air cooled from 1800°F (982°C) for 45 minutes) |
52.5 | 52.5 |
| سختی راکول Air cooled from 1850°F (1010°C) for 45 minutes) |
56 | 56 |
| سختی راکول Air cooled from 1900°F (1038°C) for 45 minutes) |
57 | 57 |
| Charpy impact V-notch; air-cooled from 1850°F (1010°C) and then tempered at 535°C |
10.0 ft-lb | 13.6 J |
| Charpy impact V-notch; air-cooled from 1850°F (1010°C) and then tempered at 1200°F (650°C) |
20.0 ft-lb | 27.1 J |
| Charpy impact V-notch; air-cooled from 1850°F (1010°C) and then tempered at 700°F (370°C) |
25.0 ft-lb | 33.9 J |
| عدد نسبت پواسون | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
| قابلیت ماشینکاری (امتیاز نسبی برای 1٪ فولاد کربن) | 75-80 % | 75-80 % |
عملیات حرارتی فولاد ابزار گرم
این توضیحات مختص کسانی میباشد که ساختار شیمیایی و خواص مکانیکی فولاد ابزار گرمکار را کنترل میکنند و نیاز به کسب اطلاعات بیشتر از خواص ساختاری این فرآورده فولادی میباشند .
ماشینکاری فولاد گرمکار
ماشینکاری فولاد گرمکار H11 با درصد 75 درصد در رده w قرار دارد
فرم پذیری فولاد گرمکار
فولاد ابزار h11 ، h12 و h13 از خواص فرم پذیری خوبی برخورداند که هم میتوان آن را فورج شده و هم عملیات آنیل و سختکاری و هم ماشین کاریهای مختلف را روی آن اعمال کرد
سختکاری فولاد گرمکار
سختکاری این فولاد از پایه دمای 815 درجه سانتی گراد آغاز میشود و پس از رسیدن به 1015 درجه خواص سخت شدن را به خود میگیرد . سپس پس از گذشت حدود 45 دقیقه قطعه از کوره سختکاری قطعه باید سرد شده و سختی لازم را به دست آورده است
فورج کردن فولاد گرمکار
عملیات فرفورژه یا بهتر است بگوییم فورج کردن فولاد ابزار گرمکار از دمای استاندارد 1120 درجه سانتی گراد آماده فرم پذیری میباشد . از این رو میتوان با افزایش دما فرم پذیری را پیشرفته تر کرده و قابلیت های بیشتری روی آن اعمال کرد
دمای لازم برای آنیل کردن فولاد گرمکار چند است ؟
فولاد ابزار گرمکار اغلب در دمای 871 درجه آماده عملیات آنیل میباشد
تفاوت فولاد گرمکار و سردکار
ناگفته نماند که نوع دیگری از فولاد ابزار با عنوان فولاد ابزار تندبر وجود دارد که از سختی بالا و مقاومت به سایش بالایی نیز برخوردار میباشد . اما در کل دو دسته اصلی فولاد ابزار گرمکار و سردکار رقیب هایی هستند که هرگز هیچ یک رقابت با کنار نمیگذارند .
بررسی اجمالی فولاد ابزار گرم و سرد
عملیات حرارتی فولاد ابزار از مهمترین جنبه های ابزار نهایی است. بدون عملیات حرارتی مناسب ، کیفیت و کارایی ابزار تا جایی کاهش می یابد که نقص و غیرقابل استفاده شود. یک فرآیند تصفیه حرارتی به درستی طراحی شده ، اطمینان حاصل می کند که محصول نهایی ، خود ابزار ، مطابق طراحی و هدف عمل می کند ، و تمام مشخصات عملکرد اعلام شده را برآورده می کند . از طرفی فولاد سردکار نیز با خواص مکانیکی خود توانسته است موقعیت خود را در کنار فولاد ابزار گرمکار حفظ کند که در مقاله ای مجزا صفر تا صد فولاد ابزار سردکار را توضیح خواهیم داد
