فولاد ابزار گرمکار

فولاد ابزار گرمکار

فولاد ابزار گرمکار برای کاربردهایی که دمای آنها بالاتر از ۳۱۶ درجه سانتیگراد است طراحی شده اند.

این فولاد دارای کربن نسبتاً کم حجم، حصول حداکثر چقرمگی و دارای عناصری مثل Mo ، W ، Co جهت مقاومت به نرم شدن در دمای بالا میباشند.

افزودن وانادیم مقاومت حرارتی فولاد را افزایش میدهد ولی اساساً وانادیم جهت افزایش مقاومت به سایش به این فولادها اضافه میشود.

فولاد ابزار گرمکار به دوگروه عمده تقسیم میشوند. عنصر اصلی گروه اول مولیبدن وگروه دوم تنگستن است.

فولادهای مولیبدن دار معمولاً چقرمگی و مقاومت به شوک حرارتی بهتری نسبت به گروه تنگستن دار از خود نشان میدهند. به همین دلیل میتوانید باآب سردشوند(این عمل باعث ایجاد شوک حرارتی میشود) از این دسته بیشتر برای فولادهای ابزارگرمکار استفاده میشود.

فولادهای تنگستن دار مقاومت به نرم شدن وخستگی حرارتی بهتری از خود نشان میدهند اما به خاطر چقرمگی پایین، کاربردهای آنها خاص ومحدود میباشد.

ابزار ساخته شده از فولاد گرمکار عموماً بایستی درمدتی طولانی، تنش های مکانیکی شدید همراه باتغییرات تنش های حرارتی را تحمل نماید.

فولاد های ابزار گرمکار برای ساخت ابزار شکل دهی گرم آلیاژهای آهنی وغیرآهنی ازنوع Non-cutting  دردماهای بیش از ۲۰۰ درجه سانتی گزاد استفاده میگردد. ابزار ساخته شده عموماً بایستی در مدتی طولانی،تنش های مکانیکی شدید همراه باتغییرات تنش های حرارتی را تحمل نمایند.

خواص فولاد ابزار گرمکار

  • مقاومت به بازگشت بسیار زیاد
  • استحکام کششی گرم بسیار زیاد
  • مقاومت به ضربه گرم بسیار زیاد
  • مقاومت به سایش بسیار زیاد
  • مقاومت به شوکهای حرارتی بسیار زیاد

 

انواع فولاد گرمکار

فولاد ۱٫۲۳۶۵ (H10)

فولاد ابزاری گرم کار ۱٫۲۳۶۵ یا  H10 مقاومت بسیار خوبی دربرابر نرم شدن در دمای بالا دارد. این گرید از فولاد ابزارهای گرم کار نسبت به ترک خوردگی ناشی از شوک های حرارتی مقاوم هستند و میتوانند برای سرویس دهی ، در آب سرد شوند.

کاربردهای فولاد ۱٫۲۳۶۵ (H10)

ریخته گری تحت فشار، قالب های آهنگری و قالب های اکستروژن است.

جدول ترکیب شیمیایی

جدول زیر ترکیبات شیمیایی فولاد ابزار گرمکار H10 را نشان میدهد:

عناصر اجزا (درصد)
کربن ۰٫۳۵-۰٫۴۵
منگنز ۰٫۲۵-۰٫۷۰
سیلیکون ۰٫۸۰-۱٫۲۰
کروم ۳٫۰۰-۳٫۷۵
نیکل ۰٫۳
مولیبدن ۲٫۰۰-۳٫۰۰
وانادیوم ۰٫۲۵-۰٫۷۵
مس ۰٫۲۵
فسفر ۰٫۰۳
سولفور ۰٫۰۳

جدول خواص فیزیکی

جدول زیر خواص فیزیکی فولاد ابزار گرمکار ۱٫۲۳۶۵  را نشان میدهد:

خواص اندازه گیری متری اندازه گیری بریتانیا
Density ۷٫۷۷ g/cm3 ۰٫۲۸۱ lb/in3

ویژگی های حرارتی

جدول زیر ویژگی های حرارتی فولاد ابزار گرمکار ۱٫۲۳۶۵  را نشان میدهد:

خواص اندازه گیری متری
 اندازه گیری بریتانیا
حداکثر دمای سرویس، هوا ۴۸۲°C ۹۰۰°F

سایر نامگذاری ها

نام های دیگری که معادل فولاد ۱٫۲۳۶۵ یا H10 هستند عبارتند از:

  • AFNOR 32 DCV 28
  • DIN 1.2365
  • ASTM A681
  • FED QQ-T-570
  • UNS T20810

 

فولاد ۱٫۲۳۴۳  (W300, H11)

فولاد H11 دارای استحکام به ضربه بالا، خواص کششی گرم عالی و توانایی سختی پذیری در هوا به صورت برجسته می باشد.

این فولاد در شرکت بهلر با روش ESR  و عملیات حرارتی ویژه تولید، وتحت گرید ISOBLOC و با کیفیت معمولی و با عملیات حرارتی ویژه تحت گرید ISODISK  به بازار عرضه می شود که با بهبود همگن شدن و افزایش چقرمگی همراه است.

کاربردهای فولاد H11

  1. قالب های ریخته گری تحت فشار برای فلزات سبک
  2. ابزارهای پرس های اکستروژن فلزات

سایر مشحصات

  • دمای فورجینگ ( Forging) :900-1100
  • دمای آنیلینگ ( Annealing) : 750-800
  • دمای سختی پذیری( Hardening) : 1000-1040
  • محیط خنک کردن (Quench) : روغن – حمام نمک – هوا
  • دمای برگشت ( Tempering) : 400-700
  • دماها برحسب سانتی گراد می باشد.

فولاد ابزار گرمکار ۱٫۲۶۰۵ یا H12

فولاد ابزار گرم کار ۱٫۲۶۰۵، یک فولاد ابزار کروم دار همه منظوره است. فولاد ابزار  H12 نسبت به فولاد ابزار گرمکار ۱٫۲۳۴۴ ( فولاد گرم کار H13 ) ، از وانادیوم کمتری برخوردار است. فولاد ابزار گرم کار ۱٫۲۶۰۵ یک فولاد با قابلیت سختکاری عمقی و هوا سختی است که حداقل تغییر ابعادی را در طی عملیات حرارتی نشان می دهد. این فولاد ابزار گرمکار مقاومت خوبی در برابر ترک های خستگی حرارتی (ترک گرمایی) دارد و همچنین نسبت به شوک های حرارتی و خنک شدن در آب نیز مقاومت خوبی دارد.

مشخصات فولاد ابزار گرمکار  H12

  • مقاومت عالی در برابر ساییدگی و استحکام زیاد در دمای بالا
  • همگن سازی خوب با سختی زیاد
  • ساختار فوق العاده بدون کاربید مرزدانه ای

انواع عرضه فولاد ابزار گرمکار ASTM H12

  • میله استیل H12 : قطر ۸ تا ۱۰۰۰ میلی متر
  • استیل H12 مسطح : ضخامت ۱۶ تا ۵۰۰ میلی متر در عرض ۲۰۰ تا ۸۰۰ میلی متر
  • صفحه استیل H12 : ضخامت ۱۶ تا ۵۰۰ میلی متر در عرض ۲۰۰ تا ۸۱۰ میلی متر

ابعاد دیگر نیز مطابق با نیاز شما تولید می شود.

ترکیب شیمیایی

جدول زیر ترکیبات شیمیایی فولاد ابزار گرمکار H12 را نشان میدهد:

Element Content (%)
کربن ۰٫۳۰ – ۰٫۴۰
منگنز ۰٫۲۰ – ۰٫۶۰
سیلیسیوم ۰٫۸۰ – ۱٫۲۰
کروم ۴٫۷۵ – ۵٫۵۰
نیکل ۰٫۴
تنگستن ۱٫۱۰ – ۱٫۶۰
وانادیوم ۰٫۲۰ – ۰٫۵۰
مس ۰٫۲
فسفر ۰٫۰۳
سولفور ۰٫۰۲

خواص فیزیکی

  • مدول الاستیسیته [۱۰۳ x N/mm2] : 207
  • چگالی: ۷٫۸۴ [g/cm3]
  • هدایت حرارتی : ۱۸٫۹ [W/m.K]

فورجینگ

دمای فورجینگ فولاد ابزار گرمکار ۱٫۲۶۰۵ ، ۱۱۰۰-۸۵۰ درجه سانتی گراد است.

عملیات حرارتی

 آنیلینگ ( Annealing)

فولاد ابزار گرمکار ۱٫۲۶۰۵ به آرامی و یکنواخت تا ۸۴۵ – ۹۰۰ ℃ حرارت دهید و سپس در کوره تا ۵۴۰ درجه سانتی گراد با نرخ ۱۰ ~ ۲۰ ℃ در هر ساعت خنک کنید.حداکثر سختی فولاد گرم کار H12 باید HB 229 باشد.

تنش پسماند

برای برطرف کردن تنش پسماند حاصل از ماشینکاری باید با حرارت دادن فولاد H12 تا حدود ۶۵۰ درجه سانتیگراد برای مدت یک تا دو ساعت به همراه خنک کننده هوا انجام شود. این عمل برای کاهش اعوجاج در طول عملیات حرارتی انجام می شود.

دمای برگشت ( Tempering)

به مدت دو ساعت تا دمای ۵۲۰ تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد گرما داده شود. با هوا خنک شود و مجددا گرما داده شود.

کاربرد فولاد ابزار گرمکار ۱٫۲۶۰۵

  • صنعت فورجینگ (آهنگری): قالب های شکل دهی ، قالب های فشاری
  • صنعت ریخته گری : تولید و ساخت قالب های کاربید
  • صنعت حدیده کاری: dies and inner liner for extrusion, extrusion tools
  • صنعت ابزار: مهرزنی داغ، تیغه برشی داغ، نورد سرد

به طور کلی، در پروژه های ابزاری داغ که به حداکثر مقاومت در برابر ترک خوردگی نیاز است، از فولاد ابزار H12 استفاده می شود.

سایر نام ها

نام های دیگر فولاد ابزار گرمکار ۱٫۲۶۰۵ عبارتند از:

  • ASTM A681
  • H12/T20812
  • DIN ISO 4957
  • ۲۶۰۵
  • X35CrWMoV5

 

فولاد ۱٫۲۳۴۴ (H13, W302)

H13( 1.2344) یک فولاد ابزار گرمکار پر آلیاژ است که به دلیل خواص بسیار مناسب همچون تافنس و استحکام بالایش یکی از مناسب ترین و پرکاربردترین فولادهای مورد استفاده به عنوان قالب های آهنگری گرم می باشد. نمونه هایی از کاربرد آن عبارتند از: ماهیچه ها ، قالب ریختگی تحت فشار آلومینیوم ، پین های بیرون انداز قطعه از قالب ، قالب های حدیده کاری ، قالب ها و آهنگری ، سوزن سوخت رسان ، بوش ها و کشویی متحرک ماشین. این فولاد در شرکت بهلر با روش ESR  و عملیات حرارتی ویژه تولید، وتحت گرید ISOBLOC و با کیفیت معمولی و با عملیات حرارتی ویژه تحت گرید ISODISK  به بازار عرضه می شود.

کاربردهای فولاد H13

  1. اکستروژن های سردشونده با روغن یا هوا
  2. ماندرل های سوراخ کن شمش
  3. پرس های اکستروژن

سایر مشحصات

  • دمای فورجینگ ( Forging) :1100-900
  • دمای آنیلینگ ( Annealing) : 800-750
  • دمای سختی پذیری( Hardening) : 1080-1020
  • محیط خنک کردن (Quench) : روغن – حمام نمک – هوا
  • دمای برگشت ( Tempering) : 700-400
  • دماها برحسب سانتی گراد می باشد.

 

 

 

فولاد گرمکار ۱٫۲۳۶۷ (W303)

فولاد گرمکار  W303  خواص کششی گرم عالی ،  سختی با مقاومت بالا ، چقرمگی و مقاوم به حرارت خوب را دارامی باشد. این نوع فولاد در شرکت بوهلر تحت فرآیند ESR  و عملیات حرارتی ویژه تحت گرید ISOBLOC   و با کیفیت معمولی و با عملیات حرارتی ویژه تحت گرید ISODISK   به بازار عرضه می شود.

کاربردهای فولاد گرمکار W303

  1. قالب های آهنگری تحت شرایط حاد
  2. قالب های اکستروژن

کاربردهای اصلی کاملا مشابه W302  می باشد. فقط تنها اختلاف این دو نوع فولاد در مقاومت به سایش است که فولاد W303  که مقدار اضافه مولیبدن باعث بهبود خواص برشی میشود.

سایر مشحصات

  1. دمای فورجینگ ( Forging) :900-1100
  2. دمای آنیلینگ ( Annealing) : 750-800
  3. دمای سختی پذیری( Hardening) : 1030-1080
  4. محیط خنک کردن (Quench) : روغن – حمام نمک – هوا
  5. دمای برگشت ( Tempering) : 400-700
  6. دماها برحسب سانتی گراد می باشد.

فولاد گرمکار W360

فولاد گرمکار  W360  فولادی است که شرکت بهلربه صورت انحصاری آن را تولید میکند. از خواص این فولاد میتوان به سختی بالا (بین ۵۲ و ۵۷ راکول) ، چقرمگی استثنایی ،  مقاوم به تمپر بالا ،هدایت پذیری حرارتی بالا ، توانایی سرد شدن با آب و داشتن میکروساختار همگن اشاره کرد .این فولاد در شرکت بهلر با روش ESR  و عملیات حرارتی ویژه تولید ، وتحت گرید ISOBLOC به بازار عرضه می شود.

  • دمای فورجینگ ( Forging) :900-1100
  • دمای آنیلینگ ( Annealing) : 750-800
  • دمای سختی پذیری( Hardening) : 1050
  • محیط خنک کردن (Quench) : روغن – حمام نمک – هوا
  • دمای برگشت ( Tempering) : 400-700
  • دماها برحسب سانتی گراد می باشد.

کاربردها : 

  • قالب ها و پانچ ها در فورجینگ گرم و داغ
  • ابزار برای فشار با سرعت بالا
  • قالب های اکستروژن

انواع دیگر فولاد های گرمکار

  • فولاد ۱٫۲۳۶۵  (W320 )
  • فولاد ۱٫۲۵۶۷ (W105)
  • فولاد ۱٫۲۷۱۴   (W500)
  • فولاد ۱٫۲۷۱۳ (W501)

جهت دریافت مشاوره و خرید فولاد های گرمکار با کارشناسان ما در بخش فروش تماس حاصل فرمایید.

مطالب مرتبط