فهرست بستن

خلاصه ای درباره فولادها

فولادها را می­ توان به روش زیر تقسیم ­بندی کرد:

فولادهای ساختمانی عمومی

منظور از این فولادها طبق DIN 17 100 فولادهایی هستند که عملیات حرارتی برای آن ها پیش ­بینی نشده است. مهمترین مشخصه این فولادها خواص مکانیکی (مثلا استحکام کششی، تنش تسلیم و ازدیاد طول نسبی)، گروه کیفی و ویژگی آن ها جهت شکل دادن می­ باشد.

حداقل استحکام کششی از 310 N/mm2  برای فولاد St 33 تا 690 N/mm2 برای فولاد St 70-2 می­ باشد. تنش تسلیم بستگی به ضخامت محصول دارد. مثلا در فولاد ساختمانی St 50-2 با ضخامت 16 mm تنش تسلیم 295 N/mm2 و در ضخامت 60-80 mm فقط 265 N/mm2 است.

ازدیاد طول نسبی با افزایش استحکام کاهش می­ یابد، یعنی فولاد شکننده می­ شود. فولاد St 37-2 و St 70-2 به ترتیب دارای 25% و 10% ازدیاد طول نسبی است.

گروه کیفی 2 و 3 با دارا بودن خواص مکانیکی یکسان، فولاد را از نظر عدم حساسیت شکنندگی و ویژگی جوشکاری تقسیم­ بندی می­ کند. فولاد گروه کیفی 3 از این نظر کیفیت بالاست که مقدار فسفر، گوگرد و نیتروژن کمتری دارد.

تخصیص قابلیت شکل دادن با حروف مشخصه دیگری در مشخصه استاندارد داده می­ شود.

مشخصه کوتاه

معنی

مثال

Q قابل خمکاری، قابل سرکوبی Q St 37-3
Z قابل کشش Z St 44-3
K قابل تغییر شکل سرد K St 53-3

 

کاربرد

فولادهای ساختمانی عمومی برای قطعاتی استفاده می­ شود که تحت سایش نبوده و نیاز به سختکاری ندارد، مثلا دنباله قالب، پشت بندها، دسته­ ها و غیره.

ورقها و تسمه­ ها از فولاد غیرآلیاژی و نرم و غالبا به روش نورد سرد تولید می­ شود. در ضخامتهای 0,5-3 mm (که ورق ظریف نامیده می­ شود) برای شکل دادن (مثلا کشش عمیق) به کار می­ رود. بسته به کاربرد بعدی، ورق ظریف از نظر نوع سطح و ظاهر و گروه کیفی تقسیم­ بندی می­ شود.

ورق ظریف

ظاهر سطح

نوع سطح

اجرا علائم کوتاه اجرا علائم کوتاه
صاف، سطوح باید براق (صاف) به نظر آید.

Ra ≤ 0,6µm

g سطح معمولی نورد سرد

سطح عالی

03

05

گروه کیفی

مات، نمای سطوح باید مات جلوه کند.

Ra > 0,6µm < 1,8 µm

m گروه کیفی نام کوتاه
زبر، سطح خشن

Ra > 1,5µm

r کیفیت پایه

کیفیت کشش

کیفیت کشش عمیق

St 12

St 13

 

ورق خیلی ظریف و ورق سفید (DIN 1616) کمتر از 0,5 mm ضخامت دارد. این ورق ها با درجه سختی ها و ضخامت های متفاوتی تحویل داده می­ شود.

مثال مشخصه: DIN 1616-0,30-T52 ورق خیلی ضعیف

یعنی: صخامت = 0,30 mm، درجه سختی = T52 و حداکثر سختی طبق HR 30 Tm برابر 56 است.

 

فولادهای خوش تراش (اتومات)

فولادهای خوش تراش فولادهای کیفی غیرآلیاژی یا کم آلیاژ هستند که مقدار- گوگرد و- فسفر یا – منگنز و یا افزوده سرب بالایی دارد.

این فولادها اکثرا برای قطعات سری­ سازی (تولید انبوه) روی دستگاه های تراش اتومات به کار می­ رود. افزوده ­های آلیاژی، گوگرد یا سرب باعث خرد شدن براده ­ها شده که نتیجتاً موجب افزایش سرعت براده برداری می­ شود.

مثال: 9 S 20; 9 SMnPb 28. فولاد خوش تراش کربوره 10 S 20، فولاد خوش تراش قابل بهسازی 60 S 20.

فولادهای کربوره یا (فولاد سمانته)

فولادهای کربوره برای اجزایی به کار می­ رود که بیشتر تحث سایش و خمش قرار می­ گیرد، بدین جهت باید سطحی سخت و مقاوم به سایش و مغزی نرم و چقرمه با استحکام بالا داشته باشد. فولادهای کربوره به دو نوع فولاد کربوره غیرآلیاژی با مقدار کربن کمتر از 0,2% (مثلا Ck 15 و Ck 10) و فولاد کربوره آلیاژی، آلیاژسازی با منگنز، کرم، مولیبدن یا نیکل (مثلا 16 MnCr 5، 20 CrMo 4، 22 CrMoS 3 5) تقسیم ­بندی می­ شود. فولادهای کربوره آلیاژی استحکام کششی بالایی دارد. مثلا فولاد 16 MnCr 5 دارای استحکام کششی 780-1080 N/mm2 است در صورتی که این مقدار در فولاد کربوره غیرآلیاژی C 10 برابر 490-630 N/mm2 است.

فولادهای بهسازی

فولادهای بهسازی برای اجزایی به کار می ­رود که تحت بارگذاری های شدید – کششی، – خمشی،- پیچشی از نوع بارهای ناگهانی است. با عملیات حرارتی ویژه ­ای این فولادها دارای استحکام کششی خیلی بالا و چقرمگی (قابلیت جذب انرژی) بالا می­ گردد.

فولاد بهسازی غیرآلیاژی برای اجزایی با استحکام پایین و سطح مقطع کوچک (مثلا C 60 و Ck 45 و C 35) و فولادهای بهسازی آلیاژی با عناصر آلیاژی کرم، مولیبدن، نیکل یا وانادیم برای اجزا تحت بارگذاری بالا با سطح مقطع بزرگ (مثلا 34 CrNiMo 6 و 42 CrMo 4 و 38 Cr 2) به کار می ­رود. استحکام کششی می ­تواند تا حدود 1 300 N/mm2 افزایش یابد، درصورتی که ازدیاد طول نسبی مربوطه 9% می ­باشد.

فولادهای بهسازی:

در وضعیت بهسازی شده با حرف V،

در وضعیت بازپخت نرمال شده با حرف N،

در وضعیت بازپخت نرم شده با حرف G و

در وضعیت عملیات حرارتی شده جهت ماشینکاری بهتر با حرف B مشخص می­ شود.

فولادهای نیتروره

فولادهای نیتروره برای اجزایی که خاصه تحت بارهای – سایشی بالا و – متغیر قرار دارند و نیز با توجه به اینکه در عملیات حرارتی تقریبا نباید از نظر ابعادی تغییر کند و یا دچار تابیدگی شود به کار می­ رود. با نفوذ نیتروژن به سطح قطعه کار لایه ضد سایش ویژه نیترید آهن به وجود می­ آید.

فولادهای نیتروره فولادهای کم آلیاژی می­ باشند که نیتریدساز آنها عنصر آلومینیوم، کرم و وانادیم است (مثلا 31 CrMo 12 G یا  34 CrAlMo 5 V). البته فولادهای – کربوره و – بهسازی کم آلیاژ، چدن – خاکستری گرافیت ورقه­ ای و – گرافیت کروی و نیز فولادهای – گرم کار و – سرد کار قابل نیتروره کردن می­ باشند.

فولادهای ویژه

این فولادها شامل فولادهای فنر (مثلا C 75 ; 66 Si 7)، فولادهای مقاوم به دمای بالا (مثلا X 4 NiCrTi 25 15)، فولادهای نسوز (مثلا X 15 CrNiSi 25 20)، فولادهای زنگ ­نزن (مثلا X 5 CrNi 18 8) و فولادهای نگیر (غیرمغناطیسی) (مثلا X 40 MnCr 18) می­ باشد.

فولادهای ابزاری غیرآلیاژی

فولادهای ابزاری غیرآلیاژی جهت ساخت ابزارهایی استفاده می­ شود که تحت تنش حرارتی بالا قرار نمی­ گیرد. این فولادها سطح مغزی یا عمیقی ندارد و سختی بالای سطحی خود را در دمای حدود 200  درجه سانتیگراد از دست می­ دهد.

بارهای سنگین به واسطه مغز چقرمه آن تحمل می­ شود. مقدار کربن این فولادها 5% و 0,5-1 است. هر قدر مقدار کربن بالا باشد به همان میزان حداکثر سختی پذیری بیشتر می­ شود. فولادهای ابزاری غیرآلیاژی در سه گروه کیفی تولید می­ شود. گروه کیفی W1 بالاترین درجه خلوص را از نظر مقدار گوگرد و فسفر داراست.

فولادهای ابزاری آلیاژی

در ابزارسازی و قالب سازی دمای قطعه کار به هنگام تغییر شکل اهمیت تعیین کننده ­ای در انتخاب فولاد دارد. ابزارهایی که هنگام کار سطح آن ها تا دمای 200 درجه سانتیگراد گرم می­ شود از فولادهای سردکار ساخته می­ شوند. عناصر آلیاژی Cr، W، Mn، Mo و Ni باعث می­ شود که این فولادها حتی در مقاطع بزرگ سختکاری مغزی شده و دچار تابیدگی شدید نگردند.

فولادهای سردکار

فولادهای سردکار قبل از هر چیزی باید مقاومت سایشی بالا و نیز استحکام فشاری – و چقرمگی – بالا داشته باشد. در حالت بازپخت شده قابلیت ماشینکاری خوبی دارد و هنگام عملیات حرارتی کمتر دچار تغییر ابعادی و تابیدگی می­ شود.

 مثال فولادهای سردکار

مثالهای کاربردی و خواص ویژه

مشخصه کوتاه طبق

DIN 17 006

شماره مواد

ابزارهای اندازه گیری و فرامین 85 Cr 1 1.2004
قالبهای مواد مصنوعی؛ ویژه فایبرگلاس، مقاوم به خوردگی، پایداری بالای ابعادی X 42 Cr 13 1.2083
قالبهای برش تیراژ بالا، سنبه کشش X 210 CrW 12 1.2436
قالبهای ترموپلاستها، چقرمگی خوب، قابل پولیش، قابل نتروره 45 NiCr 6 V 1.2710
قالبهای دورپلاستها؛ مقاوم به فشار و سایش، پایداری بالای ابعادی، قابل پولیش 50 NiCr 13 1.2721
قالبهای برش تیراژ پایین، وسایل اندازه­گیری، فرامین 90 MnCrV 8 1.2842
قالبهای اکستروژن سرد، سنبه برش S 2-10-1-8 1.3247

 

فولادهای گرم­ کار

استحکام، سختی و مقاومت به سایش فولادهای گرم­ کار حتی در دماهای بالا فقط خیلی کم تغییر می­ کند. این ویژگی­ ها و نیز افزایش- استحکام گرمایی؛ – چقرمگی گرمایی، – مقاومت برگشت و – مقاومت نوسانات دما به واسطه عناصر آلیاژی کرم، وانادیم، تنگستن، نیکل و مولیبدن می ­باشد.

 مثال فولادهای گرم­ کار

مثال­های کاربردی و خواص ویژه

مشخصه کوتاه طبق

DIN 17 006

شماره مواد

فولادهای آهنگری سایده با حفره تخت C 45 W 1.1730
قالبهای تزریقی و پرسی 48 CrMoV 6 7 1.2323
قالبهای تزریقی تحت فشار فلزات سبک قالبهای اکستروژن X 38 CrMoV 5 1 1.2343
قالبهای تزریقی تحت فشار، سنبه پرسی و سوراخکاری در قالبهای اکستروژن، پایداری بالای برگشت، برای مقاطع باریک که سختکاری مغزی نمی­شود. X 32 CrMoV 3 3 1.2365
قالبهای آهنگری و قالبهای دوره­بر که سختکاری مغزی نمی­شود 55 NiCrMoV 6 1.2713

 

دیدگاهتان را بنویسید

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