• میهن فولاد

فولادهای ابزار گرمکار

 

فولادهای ابزار گرمکار برای کاربردهایی که دمای آنها بالاتر از 316 درجه سانتیگراد است طراحی شده اند. فولادهای ابزار سردکار (مثل IASC2363 ، IASC2379 ) معمولاً وقتی در محدوده دمایی فوق قرار میگیرند، نرم شده و استحکام آنها کاهش می یابد. فولادهای تندبر که به عنوان ابزار برش استفاده میشوند (مثلIASC3343  ، IASC3202 ) در چنین دمایی نرم نمیشوند ولی معمولاً چقرمگی ومقاومت به شوک حرارتی آنها جهت استفاده در کاربردهای دمای بالا مناسب نیست. فولادهای گرمکار دارای کربن نسبتاً کم حجم حصول حداکثر چقرمگی ودارای 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. فولادهای گرمکار به دوگروه عمده تقسیم میشوند. عنصر اصلی گروه اول مولیبدن وگروه دوم تنگستن است. فولادهای مولیبدن دار معمولاً چقرمگی ومقاومت 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.

فولادهای ابزار گرمکاربرای ساخت ابزار شکل دهی گرم آلیاژهای آهنی وغیرآهنی (ازنوع ( Non-cutting  دردماهای بیش از 200 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 کلی والزامی برای یک فولاد ابزار گرمکار عبارتنداز:

  1.      مقاومت به بازگشت بسیار زیاد
  2.      استحکام کششی گرم بسیار زیاد
  3.      مقاومت به ضربه گرم بسیار زیاد
  4.      مقاومت به سایش بسیار زیاد
  5.      مقاومت به شوکهای حرارتی بسیار زیاد


فولادهای  ابزار گرمکار IASC  برای ساخت ابزار واجزاء مختلف مصرفی در فرآیندهای ذیل قابل استفاده اند:

  1.     ریخته گری تحت فشار
  2.     اکستروژن فلزات
  3.     انواع روش های فورج گرم
  4.     ساخت شیشه ولوازم شیشه ای
  5.     تولید لوله ها

 

ویژگی ها

فولاد IASC2344   دارای خواص کششی گرم عالی است، مقاومت به سایش گرم بالایی دارد تافنس کافی ومقاومت به ترکهای گرم دارد. در حین کار میتوان با آب ملایم ابزار را سرد کرد. مناسب برای نیتراسیون سطحی است ( چسبندگی مواد مورد عملیات به ابزار نیتریده شده خیلی کم است )

 

کاربردها

قالبها وابزار گرمکار با وظیفه سنگین، مندرلها، قالبها ومحفظه های اکستروژن لوله ها و میله های آلیاژهای فلزات سبک، اکستروژن گرم، ابزار وقالب تولید احجام فلزی، پیچها، پرچها و مهره ها، تجهیزات ریخته گری تحت فشار، قالبهای فورمینگ، تیغه های برش گرم، قالبهای پلاستیک، غلتکهای شیارکوبی، ابزار برای hot stamping  ، punching ، shearing ، trimming و beanding

کارگرم(فورجینگ):  1100-900 درجه سانتیگراد / سردشدن آهسته در کوره یا مواد عایق حرارت

 

فرآیندهای عملیات حرارتی

    آنیل:   750-800 درجه سانتیگراد / سردشدن کنترل شده در کوره با سرعت 15  درجه سانتی گراد برساعت معادل است با حدود 600 درجه سانتی گراد و از آن پس در هوا سرد شود. سختی حاصله حداکثر 230 HB است.

    تنش زدائی:  600-650 /2hr  درجه سانتی گراد  نگهداری / سردشدن آهسته تا 550 درجه سانتیگراد سپس در هوای آزاد / پس از ماشینکاری سنگین و یا در مورد ماشینکاری اشکال پیچیده تنش زدائی توصیه میشود.

    سختکاری: 1080-1000 درجه سانتیگراد / پس از همرنگی 15-30 min  نگهداری / کوئنچ در اتمسفر یا هوای در چرخش، دمش هوا یا خلاء ، مارتمپرینگ در حوضچه 550-200 درجه سانتیگراد به مدت یک تا 100 دقیقه سپس سرد شدن در هوا، روغن / دمای پایان کوئنچ در همه محیطها 100-50 درجه سانتیگراد / شارژ کوره 150-100 درجه سانتیگراد و نگهداری کافی برای انجام استحاله در مغز ( بویژه قطعات ضخیم)

    بازگشت: بلافاصله پس از سختکاری بازگشت داده شود / زمان بازگشت یک ساعت برای هر 20mm  ضخامت قطعه اما حداقل 2 ساعت / سردکردن در هوا. دوبار بازگشت پیشنهاد میشود. بازگشت سوم برای تنش زدائی پیشنهاد میشود / بازگشت اول با هدف سختی ثانویه و بازگشت دوم با هدف سختی کاربردی انجام میشود و بازگشت سوم 50-30 درجه سانتیگراد کمتر از بیشترین دمای تمپرهای قبلی.

نیتریده کردن: ابزارها وقالبهای که از این فولاد ساخته میشوند را میتوان با حمام نمک یاگاز، نیتریده کرد..