فولاد 1.3333 چیست؟ بررسی جامع + آنالیز فولاد 3333

فولاد 1.3333 مانند فولاد 1.3247، یک گرید از فولاد تندبر است. در صنایع مختلف به‌ویژه در تولید ابزارهای برش و قالب‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فولاد با داشتن مقادیر بالای عناصر آلیاژی مانند تنگستن، مولیبدن، و وانادیوم، قابلیت برش بالا و مقاومت به سایش را به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد. همچنین، دارای سختی و چقرمگی مناسبی است که باعث می‌شود در شرایط کاری سخت و تحت بارهای سنگین عملکردی مطلوب داشته باشد. در این مقاله، به بررسی و معرفی کامل این فولاد می‌پردازیم. با میهن فولاد همراه باشید.

سایر نام‌های فولاد 1.3333

فولاد 1.3333، علاوه بر شماره استاندارد DIN آلمان، در مناطق مختلف جهان با نام‌های دیگری نیز شناخته می‌شود. یکی از نام‌های مهم این فولاد در اروپا HS3-3-2 است. این نام‌گذاری بر اساس استانداردهای اروپایی انجام شده که ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فولاد را نشان می‌دهد. HS3-3-2 به معنای وجود 3 درصد تنگستن، 3 درصد مولیبدن و 2 درصد وانادیوم در ترکیب این فولاد است.

نام‌گذاری‌های مختلف فولاد 1.3333 در کشورهای مختلف، به دلیل تفاوت در استانداردهای صنعتی و نیازهای خاص هر کشور صورت می‌گیرد. این تنوع در نام‌گذاری‌ها، باعث می‌شود تا مهندسان و صنعت‌گران در سراسر جهان بتوانند به راحتی فولاد آلیاژی را شناسایی و در کاربردهای مختلف استفاده کنند.

خصوصیات و ویژگی‌های فولاد HS3-3-2

یکی از ویژگی‌های فولاد 3333، توانایی حفظ سختی در دماهای بالاست. تحمل دمای این فولاد، آن را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهایی که در معرض تغییرات دمایی شدید هستند، تبدیل کرده است.

جدول ترکیب شیمیایی فولاد 1.3333

کاربردهای فولاد 3333

مهم‌ترین کاربردهای این فولاد شامل:

ابزارهای برش

فولاد 3333، برای ساخت ابزارهای برش همچون مته‌ها، فرزها و تیغه‌های اره بسیار مناسب است. این ابزارها نیاز به قدرت برش بالا و مقاومت در برابر سایش دارند.

قطعات ابزار

از دیگر کاربردهای مهم، می‌توان به ساخت قطعات ابزار اشاره کرد. این قطعات شامل شیرآلات و چرخ‌دنده‌ها هستند که در ماشین‌آلات صنعتی به کار می‌روند. مقاومت بالا در برابر فشار و سایش، این فولاد را به گزینه‌ای مطلوب برای این نوع قطعات تبدیل کرده است.

صنایع نورد و آسیاب

فولاد 3333 در صنایع نورد و آسیاب نیز کاربرد دارد. این فولاد در ساخت رول‌ها، آسیاب نوار داغ و تکمیل آسیاب میله و نوار استفاده می‌شود. این موارد، نیازمند فولادی با توانایی تحمل دماهای بالا و فشارهای شدید هستند.

ابزارهای دستی و خانگی

در ساخت ابزارهای دستی همچون چاقوهای جیبی و تیغه‌ها نیز به کار می‌رود. 

تیغه‌ها و شمشیرها

یکی دیگر از کاربردهای آن، ساخت تیغه‌ها و شمشیرها است. این فولاد ، گزینه‌ای مناسب برای ساخت این نوع ابزارها محسوب می‌شود.

سایر صنایع 

از جمله سایر کاربردها می‌توان به ساخت صفحه‌های دستی و ابزارهای اسکن اشاره کرد. این صنایع به فولادی با دقت و استحکام بالا نیاز دارند، که فولاد HS3-3-2 بسیار برای آنها مناسب است.

پیش‌گرم فولاد 3333

یکی از مهم‌ترین مراحل عملیات حرارتی برای این فولاد، پیش‌گرم‌کردن است. پیش‌گرم برای جلوگیری از تنش‌های حرارتی و کاهش خطر ترک‌خوردگی در جریان عملیات حرارتی انجام می‌شود. 

مرحله اول: پیش‌گرم اولیه

در اولین مرحله از فرآیند پیش‌گرم‌کردن، فولاد 1.3333 تا دمای 850 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود. این مرحله برای کاهش تنش‌های اولیه و آماده‌سازی فولاد برای مراحل بعدی انجام می‌گیرد. پیش‌گرم اولیه باعث می‌شود که فولاد به طور یکنواخت گرم شود و از ایجاد نقاط داغ موضعی جلوگیری می‌کند.

مرحله دوم: پیش‌گرم میانی

پس از پیش‌گرم اولیه، فولاد به دمای 1050 درجه سانتی‌گراد پیش‌گرم می‌شود. این مرحله باعث افزایش مجدد دمای فولاد و همگن‌سازی ساختار آن می‌شود. پیش‌گرم میانی باعث می‌شود که فولاد به‌طور کامل آماده برای تحمل دماهای بالاتر در مراحل بعدی عملیات حرارتی باشد.

مرحله سوم: پیش‌گرم نهایی

در آخرین مرحله از پیش‌گرم کردن، فولاد 3333 به دمای بین 1180 تا 1220 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود. این دما به فولاد اجازه می‌دهد تا به حداکثر دمای مورد نیاز برای عملیات حرارتی نهایی برسد. پیش‌گرم نهایی جهت آماده‌سازی فولاد برای عملیات‌های حرارتی نهایی مانند سخت‌کاری یا تمپرینگ انجام می‌شود.

عملیات حرارتی فولاد 3333

عملیات حرارتی روی فولاد آلیاژی انجام می‌شود تا خواص آن توسعه یابد. این فرایند برای هر فولاد ممکن است کمی متفاوت باشد. هرچند که خواص توسعه یافته می‌تواند روی قیمت فولاد تندبر تاثیرگذار باشد اما ضروری است.

آنیل‌کردن

عملیات حرارتی فولاد 3333 با آنیل کردن آغاز می‌شود. در این مرحله، فولاد تا دمای 820-850 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود. هدف از آنیل‌کردن، نرم‌کردن فولاد و بهبود قابلیت ماشین‌کاری آن است. پس از رسیدن به دمای مورد نظر، فولاد به آرامی در کوره سرد می‌شود تا ساختار داخلی آن به حالت تعادل برسد. سختی فولاد پس از آنیل‌کردن در محدوده 225-280 HBW قرار می‌گیرد.

آهنگری

پس از آنیل‌کردن، فولاد برای عملیات آهنگری آماده می‌شود. در این مرحله، فولاد تا دمای 900-1150 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود و سپس با استفاده از ماشین‌آلات آهنگری به شکل و اندازه مورد نظر در می‌آید.

دمای کارگرم فولاد نیز در محدوده 900-1100 درجه سانتی‌گراد قرار دارد که به افزایش قابلیت شکل‌دهی فولاد کمک می‌کند.

سخت‌کاری

سخت‌کاری مرحله‌ای مهم در عملیات حرارتی فولاد 1.3333 است. در این مرحله، فولاد تا دمای 1260-1300 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود و سپس به سرعت در روغن یا هوا خنک می‌گردد. این فرآیند باعث افزایش سختی فولاد و بهبود مقاومت آن در برابر سایش می‌شود. دمای خنک‌کردن در این مرحله بین 450-650 درجه سانتی‌گراد است.

تمپرینگ (برگشت‌دادن)

پس از سخت‌کاری، فولاد برای کاهش تنش‌های داخلی و بهبود چقرمگی به مرحله تمپرینگ وارد می‌شود. در این مرحله، فولاد تا دمای 560-580 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود و به مدت معینی در این دما نگه داشته می‌شود. تمپرینگ باعث افزایش چقرمگی و کاهش شکنندگی فولاد می‌شود. سختی فولاد پس از تمپرینگ به بیش از 64 HRC می‌رسد.

بازپخت

در مرحله نهایی عملیات حرارتی، فولاد برای بهبود ساختار داخلی و کاهش تنش‌های باقی‌مانده، بازپخت می‌شود. در این مرحله، فولاد تا دمای 760-790 درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود و سپس به آرامی خنک می‌گردد. بازپخت به بهبود خواص مکانیکی و افزایش طول عمر فولاد کمک می‌کند.

خواص مکانیکی فولاد HS3-3-2

فولاد 3333 دارای سختی در محدوده 240 تا 300 برینل (HB) است.  علاوه‌بر سختی، این فولاد دارای استحکام کششی بالا و چقرمگی مناسبی است که باعث می‌شود توانایی تحمل بارهای سنگین و شوک‌های مکانیکی را داشته باشد. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند تا در تولید ابزارهای برش، قطعات ماشین‌آلات و سایر تجهیزات صنعتی، به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گیرد.

خواص فیزیکی فولاد 3333

خواص مکانیکی این فولاد عبارتند از:

مدول الاستیسیته

مدول الاستیسیته فولاد 3333 برابر با 210 × 10^3 N/mm² است. این، میزان سختی و مقاومت فولاد در برابر تغییر شکل‌های الاستیک است. مدول الاستیسیته، توانایی فولاد در تحمل نیروهای زیاد بدون تغییر شکل دائمی را نشان می‌دهد.

دانسیته

دانسیته این فولاد برابر با 8 kg/dm³ است. این مقدار نشانی از چگالی و سنگینی فولاد است. دانسیته، به معنای وزن بیشتر در واحد حجم است که برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا دارند، مناسب است.

هدایت حرارتی

هدایت حرارتی فولاد 3333 برابر با W/(m.K) 20  است. این خاصیت همان توانایی فولاد در انتقال حرارت است. هدایت حرارتی مناسب به معنای توانایی فولاد در انتقال و توزیع یکنواخت حرارت در طول عملیات حرارتی و کارکرد در دماهای بالاست.

مقاومت الکتریکی

مقاومت الکتریکی آن برابر با 0.65 Ohm.mm²/m است. این مقدار، میزان مقاومت فولاد در برابر جریان الکتریکی است. مقاومت الکتریکی پایین به معنای هدایت الکتریکی بهتر و کاربرد مناسب در صنایع الکترونیکی و الکتریکی است.

ظرفیت گرمایی ویژه

ظرفیت گرمایی ویژه فولاد 3333 برابر با J/(kg.K) 460  است. این خاصیت مقدار گرمای لازم برای افزایش دمای یک کیلوگرم از فولاد به میزان یک درجه کلوین است. ظرفیت گرمایی ویژه مناسب به معنای توانایی فولاد در جذب و ذخیره‌سازی انرژی حرارتی است.

مزایا و معایب فولاد 3333

درنظر گرفتن مزایا و معایب هر فولاد می‌تواند به ما در تصمیم‌گیری پروژه‌ها کمک کند. مزایا و معایب این فولاد شامل:

مزایا

1. دارای سختی بالایی است.
2. این فولاد دارای استحکام کششی بالایی است که توانایی تحمل بارهای سنگین و شوک‌های مکانیکی را به آن می‌دهد.
3. چقرمگی خوب این فولاد باعث می‌شود که در شرایط سخت و تحت بارهای متناوب عملکرد مناسبی داشته باشد.
4. فولاد 3333 دارای قابلیت ماشین‌کاری مناسبی است که فرآیندهای تولید و شکل‌دهی را تسهیل می‌کند.
5. این فولاد به دلیل هدایت حرارتی مناسب و ظرفیت گرمایی ویژه بالا، در دماهای بالا عملکرد خوبی دارد و در برابر تغییرات حرارتی مقاوم است.

معایب

1. هزینه تولید فولاد 3333 نسبت به برخی دیگر از انواع فولاد بالاتر است.
2. در صورت عدم رعایت دقیق عملیات حرارتی و پیش‌گرم‌کردن، این فولاد ممکن است به ترک‌خوردگی حساس باشد.
3. دانسیته بالای این فولاد می‌تواند منجر به افزایش وزن قطعات و محصولات شود که در برخی کاربردها ممکن است یک نقطه ضعف محسوب شود.

تامین‌کننده فولاد 1.3333

با مدنظر قرار دادن نرخ ارز و نوسانات آن، همواره نیاز به استعلام قیمت فولاد در صنعت حس می‌شود. از این‌رو، شما می‌توانید از خدمات استعلام آنلاین قیمت فولاد آلیاژی سایت ما استفاده کنید. همچنین، با تماس با کارشناسان نیز می‌توانید قبل از خرید، مشاوره تخصصی بگیرید.

سوالات متداول

1. فولاد 1.3333 چیست؟
   یک فولاد ابزار تندبر (High-Speed Steel) است. ترکیبی از عناصر تنگستن، مولیبدن، کروم و وانادیوم دارد که آن را برای کاربردهای برش با سرعت بالا بسیار مناسب می‌سازد.
2. کاربردهای فولاد 3333 چیست؟
   در صنایع تولید ابزارهای برشی و قالب‌سازی استفاده می‌شود. این فولاد برای ساخت ابزارهایی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت دارند، مانند مته‌ها، تیغه‌های اره، و ابزارهای تراشکاری، مناسب است.
3. چه چالش‌هایی در کار با فولاد 3333 وجود دارد؟
   یکی از چالش‌های اصلی در کار با فولاد HS3-3-2، نیاز به تجهیزات و تکنیک‌های دقیق برای عملیات حرارتی و ماشین‌کاری است. این فولاد، نیازمند ابزارهای برشی با کیفیت و ماشین‌آلات پیشرفته است تا بتواند به درستی پردازش شود. همچنین، تنظیمات دقیق دما و زمان در عملیات حرارتی، برای جلوگیری از ترک‌خوردگی و شکستگی بسیار ضروری است.