فهرست بستن

پیرسازی

هدف:

فولادهای ابزاری که باید پایداری ابعادی بالا داشته باشد بعد از سختکاری یا برگشت، پیرسازی می­ شود. ضمن پیرسازی بخش بیشتر آستنیت باقی مانده به ماتنزیت تحول پیدا می­ کند. بعد از پیرسازی ابعاد فولاد پایدار می­ ماند، بدین معنی که ابعاد آن دیگر تغییر نمی ­کند.

روشها:

در روش پیرسازی طبیعی قطعه کار به مدت چندین ماه در انبار نگهداشته می­ شود، این روش به خاطر اینکه اقتصادی نیست از روش پیرسازی مصنوعی استفاده می­ کنند. پیرسازی مصنوعی به صورت های زیر انجام می­ گیرد:

1- پیرسازی حرارتی در دمای 100-120 درجه سانتیگراد در حمام روغن یا کوره هوای گرم سیر کوله، بسته به ابعاد آن به مدت 20-60 ساعت.

2– پیرسازی نوسانی در دمای 100 درجه سانتیگراد در حمام روغن یا کوره هوای گرم سیرکوله به مدت 2-4 ساعت. خنک کاری در آب نمک با دمای -5 درجه سانتیگراد. این فرایند چندین بار تکرار می­ شود.

3- پیرسازی دما پایین در دمای -80 درجه سانتیگراد تا -100 درجه سانتیگراد. عملیات خنک کاری دما پایین در تجهیزات و مخازن ویژه­ای انجام می گیرد. برای خنک کاری دما پایین از مواد یخ خشک ( از -55 درجه سانتیگراد تا -60 درجه سانتیگراد)، مخلوط یخ خشک – الکل (حدود -80 درجه سانتیگراد) ، هوای مایع (-191 درجه سانتیگراد)، اکسیژن مایع (-183 درجه سانتیگراد) و نیتروژن مایع (-196 درجه سانتیگراد) استفاده می­ شود. بعد از اینکه همه مقاطع قطعه کار خنک شد، که بسته به پارامترهای مختلف حدود 10 تا 20 دقیقه طول می کشد، باید همواره عملیات برگشت روی آن انجام گیرد. برای این کار بهتر است قطعه کار به مدت کوتاهی تا دمای 100 درجه سانتیگراد گرم شود.

4- پیرسازی لرزشی این روش در دمای محیط و به کمک نوسانات مافوق صورت انجام و حدود 30 دقیقه طول می­ کشد.

کاربرد:

پیرسازی فرامین، اجزاء اندازه­ گیری و اجزاء دقیق باعث پایداری بالای – ابعادی و – فرم می­ شود. در قالبها باعث افزایش سختی و نیز سختی یکنواخت می­ گردد.

عملیات حرارتی فولادهای ابزاری:

در قالب سازی، فولادهای ابزاری غیرآلیاژی، فولادهای سردکار و فولادهای گرم­کار کاربرد بیشتری دارند. از فولادهای تندبر در قالب سازی به ندرت استفاده می­ شود.

فولادهای ابزاری غیرآلیاژی:

در فولادهای ابزاری غیرآلیاژی مقدار کربن آن مشخص کننده خواص آن می­ باشد. مقدار کربن در این فولادها 0,45-1,5 درجه سانتیگراد است. این فولادها غالبا با آب سخت می­ شوند. عمق سختکاری آن حدود 2-5 mm است.

دمای بازپخت نرم 680-710 درجه سانتیگراد است. برگشت آن بسته به هدف کاربردی بین 180 درجه سانتیگراد و 300 درجه سانتیگراد است. سختی و استحکام سایشی این فولادها فقط تا دمای 250 درجه سانتیگراد پایدار می­ماند.

جدول 1: عملیات حرارتی فولادهای ابزاری غیرآلیاژی

مثالهای کاربردی در قالب سازی عمق سختی

mm

سختی

HRC

مواد خنک کننده

(کونچ)

دمای سختکاری

درجه سانتیگراد

سختی بعد از بازپخت نرم

HB 30

نام کوتاه طبق

DIN 17006

شماره مواد
قالبهای برش، سنبه های پرسی و ضرب 2,0…3,0 65 آب 770…800 190 C 105 W1 1.1545
قالبهای برش 3,5…5,0 58 آب 800…830 190 C 45 W 1.1730
قالب گرم کار، سنبه کشش 3,5…5,0 62 روغن 790…820 217 C 75 W 1.1750
قالبهای آهنگری با حفره عمیق 2,0…3,5 60 آب 790…820 170 C 55 W 1.820

 

فولادهای سردکار:

درمورد دستورالعمل عملیات حرارتی فولادهای سردکار توجه به توصیه­ های تولید کننده آن بسیار مفید است (جدول 2).

دماهای – بارپخت نرم، – سختکاری و – برگشت بستگی زیاد به عناصر آلیاژی آن داشته و بدین جهت بسیار متفاوت است. فولاد سردکار با شماره مواد 1.2436 در دمای برگشت 100 درجه سانتیگراد  سختی 64 HRC، در دمای برگشت 200 درجه سانتیگراد سختی 83 HRC و در دمای برگشت 300 درجه سانتیگراد سختی 60 HRC به دست خواهد آورد.

سختی فولاد تندبر با شماره مواد 1.3247 بعد از برگشت بیشتر از سختی آن بعد از کونچ است. به علاوه در مورد این فولاد توجه شود که ابتدا تا دمای 400-600 درجه سانتیگراد سپس در پیش گرم اولیه تا دمای 850 درجه سانتیگراد و در پیش گرم ثانویه تا دمای 1050 درجه سانتیگراد گرم و سختکاری آن در دمایی بین 1180 و 1210 درجه سانتیگراد انجام گیرد. دماها و مدت زمانهای نگهداری باید دقیقا مراعات شود.

جدول 2: عملیات حرارتی فولادهای سردکار

دمای برگشت

درجه سانتیگراد

سختی HRC بعد از کونچ مواد کونچ دمای سختکاری

درجه سانتیگراد

سختی بعد از بازپخت نرم

HB 30

دمای بازپخت

درجه سانتیگراد

مشخصه طبق

DIN 17006

شماره مواد
150…300 65 روغن 800…830 211 680…720 85 Cr 1 1.2004
150…300 58 روغن 1020…1050 225 750…800 X 42 Cr 13 1.2083
180…250 64 روغن، هوا 930…980 239 800….830 X 210 CrW 12 1.2436
180…350 56 روغن 830…860 238 660…700 45 NiCr 6 V 1.2710
160…300 59 روغن، هوا 840…870 217 610…630 50 NiCr 13 1.2721
150…250 64 روغن 760…820 211 690…720 90 MnCrV B 1.2842
510…540 67 روغن، هوا 1180…1210 770…820 S 2-10-1-8 1.3247

 

فولادهای گرم کار:

درمورد دستورالعمل عملیات حرارتی فولادهای گرم کار هم، به ویژه انواع پرآلیاژ آن، مخصوصا رعایت دقیق مدت زمان گرم کردن و مدت زمان نگهداری بسیار مفید است. سختی این فولادها بستگی به دمای برگشت دارد. به طور مثال فولاد قالب آهنگری با شماره مواد 1.2713 در دماهای برگشت زیر مقادیر استحکامی متفاوتی دارد. (جدول 3)

جدول 3: ارتباط استحکام و دمای برگشت (برای فولاد 1.2713)

700 650 600 550 500 450 400 دمای برگشت به درجه سانتیگراد
880 1030 1230 1320 1420 1520 1620 استحکام به N/mm2

 

جدول 4: عملیات حرارتی فولادهای گرم کار

دمای برگشت

درجه سانتیگراد

سختی با استحکام بعد از کونچ مواد کونچ دمای سختکاری

درجه سانتیگراد

سختی بعد از بازپخت نرم

HB 30

دمای بازپخت نرم

درجه سانتیگراد

مشخصه کوتاه طبق

DIN 17006

شماره مواد
400…500 58 HRC آب 790…820 190 680…710 C 45 W 1.1730
550…650 2060 N/mm2 روغن 950…1000 219 740…770 48 CrMoV 6 7 1.2323
550…650 1960 N/mm2 روغن، هوا 1020…1050 235 760…780 X 38 CrMoV 5 1 1.2343
550…670 1720 N/mm2 روغن، هوا 1020…1050 230 760…780 X 32 CrMoV 3 3 1.2365
500…650 1860 N/mm2 روغن 840…870  240 680…710 55 NiCrMoV 6 1.2713

عملیات حرارتی فولادهای سازه ­ای:

در مورد فولادهای سازه ­ای نه فقط به افزایش سختی  استحکام بلکه به حداکثر مقدار چقرمگی ممکن که قابل دسترسی است توجه می­ شود. بدین جهت فرایند عملیات حرارتی فولادهای سازه­ای از فولادهای ابزاری متفاوت است.

 

دیدگاهتان را بنویسید

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