، (اخبار رسمی): در این مقاله سعی کرده ایم تا شما را با مفهوم فولاد ابزار و انواع کاربردی آن آشنا سازیم. اگر به دنبال اطلاعات دقیقی در این حوزه هستید، پیشنهاد ما خواندن این مقاله تا پایان است.
فولادهای ابزار از انواع فولادهای کربنی و آلیاژی ساخته می شوند. فولادی که به این روش تولید می شود دارای خواص و ویژگی های منحصر به فردی است .مقاومت سایشی بالا و سختی بالاتر از ویژگی های این فولاد است.
فولاد ابزار در بخش های مختلف صنعت استفاده می شود. به همین دلیل مهم است که از چه موادی برای ساخت آنها استفاده بشود. همچنین ابزارهایی که در زندگی افراد نقش دارند باید از کیفیت و متریال خوبی برخوردار باشند تا بتوانند ماندگاری بیشتری داشته باشند و رضایت مخاطب را جلب کنند.فولاد ماده ای است که می تواند این امکانات را برای ابزارها فراهم کند و طول عمر آنها را افزایش دهد. ابزارهای مختلفی مانند ورق گیر مدریت با این نوع فولاد تولید می شود تا کار حمل ونقل ورقه های فولادی آسانتر شود.
فولاد ابزار چیست؟
ابتدا باید تعریفی از فولاد ابزار به شما بدهیم. فولادهای ابزار از انواع فولادهای کربنی و آلیاژی ساخته می شوند. فولادی که به این روش تولید می شود دارای خواص و ویژگی های منحصر به فردی است. مقاومت سایشی بالا و سختی بالاتر از ویژگی های این نوع فولاد است. این باعث می شود آنها برای ساخت تجهیزات و ابزار فولادی بسیار مناسب باشند.
فولاد ابزار به راحتی آسیب نمی بیند و در صورت قرار گرفتن در شرایط پیچیده محیطی و دمایی مزایای خود را از دست نمی دهد. فولاد ابزار نیز چقرمگی بالایی دارد و بنابراین در دماهای بالا تغییر شکل نمی دهد.
انواع فولادهای ابزار
فولادهای ابزار به دلیل تنوع زیاد ابزارهایی که ساخته می شوند باید در انواع مختلفی تولید شوند. علاوه بر این، ابزار و تجهیزاتی که قرار است از فولاد داخل آن استفاده شود، در موارد مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند و نیاز به در نظر گرفتن شرایط متفاوتی برای هر کدام دارند.
وجود تنوع در فولادهای ابزار باعث تغییر در قیمت این محصولات و نقش آنها خواهد داشت. برای اینکه بفهمید در چه موارد و شرایطی باید از چه فولاد ابزاری استفاده کنید، در ادامه تمامی مراحل و مدل های موجود را برای شما شرح می دهیم تا با انواع آنها آشنا شوید.
فولاد ابزار خنک کننده
فولادهای ابزار خنک کننده فولادهایی هستند که دارای چندین مدل هستند. این فولادها به ابزار آبیاری تبدیل می شوند. خنک سازی ابزار فولاد سرد هم توسط روغن و هم با هوا قابل انجام است. جدای از این طبقه بندی که از طریق تخلیه این نوع فولادها شکل می گیرد، میزان کربن و کروم موجود در آنها نیز طبقه بندی دیگری را ایجاد می کند.
خنک کننده ابزار فولادی غوطه ور در روغن
فولاد ابزار روغن خنک یکی از پرکاربردترین فولادهای ابزار است. این فولادها به دلیل تخلیه ای که در آنها انجام می شود سختی بسیار بالایی دارند. همچنین مقاطعی که به این روش زهکشی شده اند فاقد ترک هستند. فولادهای سردخانه ای که در روغن ذوب می شوند به طور گسترده در لبه تیز ابزارهای برش استفاده می شوند.
البته اگر قرار باشد ابزار برش در سرعت های بالا و دمای بالا کار کند، فولاد خنک کننده با روغن خنک کننده نمی تواند به خوبی پاسخ دهد و انتخاب خوبی نیست. این نوع فولاد ابزار نیازی به آبیاری ندارد.
ابزار فولادی هوا خنک
فولادهای ابزاری که با هوا خنک می شوند بعد از بازپخت و سخت شدن حدود 40 درصد بیشتر از فولادهای آغشته به روغن تغییر ابعاد می دهند. به همین دلیل است که از این نوع فولاد سرد برای قالب های پیچیده و به طور کلی در مواردی که چقرمگی مهمتر از مقاومت در برابر سایش است استفاده می شود. وجود مواد مختلف در این فرآیند باعث سختی بالا در این نوع فولاد می شود.
ابزار کربن فولادی_کربن_پرکروم
همانطور که در ابتدای این قسمت اشاره کردیم، دو نوع دیگر از فولادهای ابزار خنک کننده به نام های پرکربن و کروم بالا وجود دارد که تقریباً خواص مشابهی دارند. فولاد ابزار سر با کربن بالا و کروم بالا برای اولین بار در سال 1915 در ایالات متحده به عنوان جایگزینی برای فولادهای ابزار پرسرعت ساخته و معرفی شد.این نوع فولاد ابزار مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش و خوردگی به فولاد ابزار می دهد تا جایی که برخی فولادهای ابزاری را که درصد بالایی از کروم دارند یا به اصطلاح فولاد ضد زنگ با کروم بالا می نامند. اما با توجه به شکننده بودن و عدم سختی کافی در برش های پرسرعت، کاربردهای محدودی برای آنها در نظر گرفته شده است.
فولاد ابزار گرمایش
فولاد ابزار گرمایش همانطور که از نامش پیداست مقاومت بسیار بالایی در برابر دماهای بالا دارد و این تفاوت اصلی این نوع فولاد ابزار با نوع سرد آن است. فولادهای ابزار گرمایش علاوه بر تحمل دمای بالا، مقاومت خوبی در برابر شوک های حرارتی، استحکام کششی گرم و ماشین کاری نشان می دهند. فولاد ابزار گرمایش بیشترین کاربرد را در ریخته گری و آهنگری دارد. فولاد گرمایشی نیز مانند فولاد ابزار نورد سرد دارای انواع مختلفی است که می توان از آن در مصارف مختلف استفاده کرد.
فولادهای ابزار گرمایشی در صنعت را می توان به دو بخش عمده تقسیم کرد:
- فولادهای گرمایشی که در برابر ضربه بسیار مقاوم هستند.
- فولادهای گرمایشی که سختی آنها با استفاده از آب افزایش می یابد.
تفاوت بین فولادهای ابزار گرمایشی و سرمایشی ممکن است به راحتی قابل تشخیص نباشد، بنابراین در زیر به بررسی تفاوت آنها می پردازیم:
مهمترین تفاوت این دو فولاد دمای کاری آنهاست. فولادهای مبرد حداکثر دمای عملیاتی 200 تا 250 درجه سانتیگراد دارند و در دماهای بالاتر استحکام خود را از دست می دهند. اما فولادهای داغ می توانند خواص خود را در دمای بین 480 تا 760 درجه سانتیگراد نیز حفظ کنند.
کربن در ترکیب شیمیایی فولادهای نورد سرد بیشتر از فولادهای ابزار نورد گرم است.زیرا این فولاد قرار است سختی و سختی بالایی داشته باشد.
مقدار کروم در آلیاژهای فولادی ابزار سرد بیشتر از بخاری ها است، بنابراین مقاومت سایشی در دماهای پایین کمتر است. اما در دماهای بالا نمی توانند این سختی را تحمل کنند و فولادهای سرد در دماهای بالا استحکام خود را از دست می دهند. قیمت آلیاژهای نورد سرد نیز کمتر از فولادهای ابزار گرم شده است.
ابزار تیز فولادی
فولاد ابزار پرسرعت یکی از انواع فولادهای ابزار است که شباهت زیادی به فولادهای ابزار خنک کننده با کربن پرکروم بالا دارد. فولادهای سخت به عنوان هوا خشک نیز شناخته می شوند. این نوع فولاد ابزار علاوه بر سختی زیاد، در برابر حرارت فرآیند آنیل نیز مقاومت زیادی از خود نشان می دهد.
این ویژگی ها باعث شده است که از این نوع فولاد ابزار در ساخت ماشین های تیغ، فرز و حفاری استفاده شود. فولادهای سخت قادر به تحمل کامل تا حدود 600 درجه سانتیگراد هستند.
دمای مورد نیاز برای فولادهای آستنیتی حدود 1300 درجه سانتیگراد است. بنابراین، قبل از اینکه ابزار در داخل کوره گرم شود، معمولاً فرآیند پیش گرمایش را تا حدود 800 درجه سانتیگراد آغاز می کند. پس از آستنیته، اغلب در وان حاوی روغن محلول به سرعت سرد می شود. یا نمک یا در هوای معمولی. برای جلوگیری از ترک خوردن (به دلیل سختی بالا)، این نوع فولادهای ابزار باید بلافاصله پس از سرد شدن سریع تا دمای حدود 100 درجه سانتیگراد آنیل شوند.
فولاد ابزار کربنی (غیر آلیاژی)
اکثر مدل های موجود برای فولادهای ابزار آلیاژی هستند. اما این نوع فولاد ابزاری غیر آلیاژی بوده و ماده اصلی به کار رفته در آن کربن است. در ترکیب این فولاد ابزار، میزان کربن موجود نقش تعیین کننده ای در کاربرد آن دارد. معمولاً میزان کربن در فولاد ابزار غیر آلیاژی از 0.5 تا 1.5 درصد است و هر چه این مقدار بیشتر باشد، سختی فولاد ابزار بیشتر است.
سختی این فولاد ابزار به طور قابل توجهی بالا است. اما اگر دمای بالای 200 درجه سانتیگراد را ببیند، سختی خود را از دست می دهد، در حالی که فولادهای ابزار غیر آلیاژی می توانند دمای بین 800 تا 1000 درجه سانتیگراد را تحمل کنند.
ابزار قالب فولادی
در فولادهای ابزار میزان کربن و عناصر آلیاژی کم است و معمولاً نیکل و کروم به این فولادها اضافه می شود. فولادهای ابزار قالب را می توان از نظر میزان کربن به دو گروه اصلی تقسیم کرد:
- قالب ابزار فولادی با محتوای کربن کمتر از 0.12٪ (P1_P6)
- قالب ابزار فولادی با محتوای کربن بیش از 0.12٪ (P20_P21)
فولادهای ابزار قالبی که در گروه یک قرار می گیرند گزینه مناسبی برای ساخت قالب های تحت فشار هستند. اما مقاومت آنها در برابر سایش کم است که با عملیات حرارتی و سخت شدن افزایش می یابد.
فولادهای ابزار ریخته گری گروه II نیز به دلیل وجود کربن بیشتر گزینه مناسبی برای قالب های تزریقی هستند. فولادهای ابزار قالب در گروه دو از طریق فرآیند براده گیری ساخته می شوند و برای افزایش استحکام، آنها را در روغن یا آب جوش قرار می دهند.
سخت شدن فولادهای ابزار در آب
یکی دیگر از انواع فولادهای ابزار که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، سخت شدن با آب است.به همین دلیل به آنها فولادهای ابزار سخت کننده آب می گویند. این نوع فولاد ابزار برای مصارف ساده و کاربردی مناسب است. قیمت آنها نسبت به سایر انواع فولادهای ابزار کمتر است و جنس آنها فولاد است.
فولاد ابزار سختی گیر در آب نباید در دمای بالا (تا 150 درجه سانتیگراد) و فشار زیاد استفاده شود و به هیچ عنوان مقاومت خوبی در برابر این دو نشان نمی دهد. از این فولاد ابزار در ساخت ابزارهایی مانند چاقو، چنگال و سایر ابزارهای برش استفاده می شود.
سخن پایانی
در این مقاله سعی کردیم تا شما را با مفهوم فولاد ابزار و انواع مختلف آن آشنا سازیم. امید است مورد توجه شما قرار گرفته باشد.
### پایان خبر رسمی