فولاد 1.6523 چیست؟ خواص مکانیکی + آنالیز فولاد 20NiCrMo2

فولاد 1.6523، یکی از انواع فولادهای آلیاژی کم‌کربن است. در صنایع مختلف به‌ویژه در ساخت قطعات خودرو و صنایع ماشین‌سازی به کار می‌رود. این فولاد حاوی عناصر آلیاژی است که هر کدام نقش مهمی در بهبود ویژگی‌های آن دارند. نیکل باعث افزایش چقرمگی و مقاومت به خستگی می‌شود، کروم مقاومت به سایش و سختی سطحی را بهبود می‌بخشد، و مولیبدن تحمل دما را افزایش می‌دهد.

فولاد 1.6523 چیست؟

این فولاد در دسته فولاد سمانتاسیون قرار می‌گیرد. به دلیل اینکه کربن کمی دارد، خیلی برای حرارت‌دهی و یا سخت شده القایی توصیه نمی‌شود. قابلیت سخت‌کاری سطحی دارد که از طریق فرآیندهای مختلفی همچون کربوره کردن و نیتروکربوره کردن انجام می‌شود. این قابلیت باعث می‌شود تا سطح قطعات ساخته‌شده از این فولاد سخت و مقاوم به سایش باشد. در حالی که مغز قطعه همچنان چقرمگی و انعطاف‌پذیری خود را حفظ می‌کند.

علاوه‌براین، فولاد 1.6523 دارای جوش‌پذیری خوبی است، هرچند که به دلیل وجود عناصر آلیاژی، نیاز به پیش گرم کردن و پس‌گرم کردن برای جلوگیری از ترک‌های جوشی دارد. این فولاد همچنین دارای مقاومت خوب در برابر تغییرات حرارتی بوده و می‌تواند در محیط‌های با دمای متغیر عملکرد مناسبی داشته باشد.

سایر استانداردها و نام‌های فولاد 1.6523

ژاپن	بریتانیا	سوئد	ایتالیا	فرانسه	اسپانیا	آمریکا	روسیه	پلدی
SNCM21H,SNCM21,SNC220M	805H20	2506	20NiCrMo2	20NCD2	20NiCrMo2,20NiCrMo3	5333D(AMS), 8617(SAE)	20chGNM	MonixE

خصوصیات و ویژگی‌های فولاد 20NiCrMo2

استحکام و سختی‌پذیری فولاد 1.2542 از ویژگی‌های آن است. با توجه به عملیات حرارتی مناسب، این فولاد می‌تواند به سختی‌های بسیار بالایی دست یابد. این موضوع باعث می‌شود تا بتوان از آن در ساخت ابزارهایی که تحت بارهای سنگین و شرایط کاری سخت قرار دارند، استفاده کرد. سختی‌پذیری خوب این فولاد به این معنی است که می‌توان قطعات بزرگی را به صورت یکنواخت سخت کرد، بدون اینکه نیاز به تغییرات پیچیده در فرآیند تولید باشد.

یکی دیگر از خصوصیات مهم فولاد 1.2542، تحمل دمای بالاست که این فولاد را برای کاربردهایی که در دماهای بالا کار می‌کنند، مناسب می‌سازد. این ویژگی به دلیل وجود مولیبدن و وانادیم است که باعث افزایش مقاومت به نرم شدن در دماهای بالا می‌شود. بنابراین، ابزارها و قطعات ساخته‌شده از این فولاد می‌توانند در دماهای بالا بدون از دست دادن استحکام و سختی خود، به خوبی عمل کنند.

علاوه بر این، فولاد 20NiCrMo2، دارای چقرمگی خوبی است که این ویژگی باعث می‌شود تا ابزارها و قطعات ساخته‌شده از آن بتوانند در برابر شوک‌ها و ضربات مکانیکی مقاومت کنند، بدون اینکه ترک‌خوردگی یا شکستگی رخ دهد. این ویژگی، تاثیر زیادی در قیمت فولاد سمانته دارد.

جدول ترکیب شیمیایی فولاد 1.6523

نام / میزان

کربن

%Si

سیلیسیوم

%Mn

منگنز

فسفر

گوگرد

Cr%

کروم

Mo%

مولیبدن

Ni%

نیکل

کمترین (Min)

0.17

0.01

0.65

–

0.35

0.15

0.40

بیشترین (Max)

0.23

0.40

0.95

0.035

0.70

0.25

0.70

کاربردهای فولاد 1.6523

فولاد 1.2542 کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد. این فولاد، برای ساخت اجزای دندانه دار تحت بارگذاری شدید به کار می‌رود. اجزای دندانه‌دار، مانند چرخ‌دنده‌ها و زنجیرها، باید توانایی تحمل نیروهای بالای مکانیکی را داشته باشند.

علاوه‌براین، فولاد 1.2542 برای تولید پیچ‌ها نیز بسیار مناسب است. پیچ‌ها، نیازمند استحکام و دوام بالایی هستند تا بتوانند فشارهای وارده را تحمل کنند. این فولاد، انتخابی عالی برای تولید پیچ‌های صنعتی است که در شرایط کاری سخت و پرفشار مورد استفاده قرار می‌گیرند. شاه میله‌های انتقال نیز یکی دیگر از کاربردهای مهم فولاد 2542 است. این میله‌ها که در سیستم‌های انتقال قدرت به کار می‌روند، باید دارای مقاومت بالا در برابر خمش و پیچش باشند.

همچنین، بوش‌ها که برای کاهش اصطکاک و سایش بین اجزا مختلف مکانیکی استفاده می‌شوند، از دیگر کاربردهای فولاد 1.2542 هستند. جعبه‌های اتصال زوج نیروها که در سیستم‌های انتقال قدرت به کار می‌روند، نیز از فولاد 20NiCrMo2 ساخته می‌شوند تا بتوانند فشارهای مکانیکی شدید را بدون آسیب دیدگی تحمل کنند.

کاربردها در یک نگاه:

شاه میله‌های انتقال
پیچ‌ها
ساخت اجزا دندانه دار تحت بارگذاری شدید
جعبه اتصال زوج نیروها
بوش‌ها

دمای پیش گرم فولاد 8617 (AISI SAE)

دمای پیش‌گرم این فولاد معمولاً بین 150 تا 200 درجه سانتیگراد تنظیم می‌شود. پیش‌گرم کردن فولاد 1.6523 در دمای مناسب، از تشکیل ترک‌های حرارتی جلوگیری می‌کند و به توزیع یکنواخت حرارت در سراسر قطعه کمک می‌کند. این مسئله به ویژه در قطعات بزرگ و ضخیم که احتمال ایجاد تنش‌های حرارتی بالاست، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

پیش‌گرم کردن در این دما، امکان انجام عملیات حرارتی بعدی را نیز آسان‌تر می‌کند. به عنوان مثال، در مراحل بعدی مانند سخت‌کاری یا تمپرینگ، توزیع یکنواخت دما در قطعه پیش‌گرم شده، باعث بهبود کیفیت عملیات حرارتی می‌شود. همچنین، این دما به اندازه‌ای پایین است که از اکسیداسیون بیش از حد سطح فولاد جلوگیری کند. در حالی که همچنان به اندازه کافی بالاست تا اثرات پیش‌گرم را به خوبی اعمال کند.

فولاد 1.6523

عملیات حرارتی فولاد 1.6523

مراحل مختلف عملیات حرارتی هرکدام دماها و شرایط خاص خود را دارند.

برگشت دادن

عملیات برگشت دادن فولاد 1.6523 در دمای 150 تا 200 درجه سانتیگراد انجام می‌شود. این مرحله جهت کاهش تنش‌های داخلی و بهبود چقرمگی فولاد پس از سخت کردن انجام می‌شود. برگشت دادن در این دما به حفظ سختی و مقاومت فولاد کمک کرده و از شکنندگی آن جلوگیری می‌کند.

سخت کردن

دمای سخت کردن این فولاد بین 780 تا 900 درجه سانتیگراد است. در این مرحله، فولاد تا دمای مشخص شده گرم شده و سپس به سرعت سرد می‌شود تا ساختار مارتنزیتی سخت و مقاوم در برابر سایش ایجاد شود. این فرآیند باعث افزایش سختی و مقاومت مکانیکی فولاد می‌شود.

آنیل کردن

آنیل کردن در دمای 650 تا 700 درجه سانتیگراد انجام می‌شود. این عملیات حرارتی برای بهبود ساختار داخلی فولاد و کاهش تنش‌های داخلی آن صورت می‌گیرد. آنیل کردن باعث افزایش نرمی و کارپذیری فولاد می‌شود که برای مراحل بعدی فرآوری ضروری است.

آهنگری

دمای آهنگری فولاد 1.6523 در محدوده 850 تا 1150 درجه سانتیگراد قرار دارد. در این دما، فولاد به حالت پلاستیک در آمده و امکان شکل‌دهی به قطعات مختلف فراهم می‌شود.

نرماله کردن

نرماله کردن باعث افزایش استحکام و چقرمگی فولاد می‌شود و آن را برای استفاده در شرایط کاری سخت آماده می‌کند. نرماله کردن فولاد 1.6523 در دمای 850 تا 880 درجه سانتیگراد انجام می‌شود. این عملیات جهت همگن‌سازی ساختار فولاد و توسعه خواص مکانیکی آن صورت می‌گیرد.

برگشت دادن	سخت کردن	آنیل کردن	آهنگری
150-200	780-900	650-700	850-1150

خواص مکانیکی فولاد 1.6523

هر فولاد دارای برخی خواص مکانیکی است که برای فولاد 6523 شامل موارد زیر است:

استحکام کششی نهایی

استحکام کششی نهایی فولاد 1.6523 در محدوده 690 تا 1270 نیوتن بر میلی‌متر مربع ((N/mm^2)) قرار دارد. این گستره وسیع از استحکام کششی، قابلیت این فولاد در تحمل بارهای کششی بالاست.

سختی

سختی این فولاد با مقدار 212 برینل (HB) اندازه‌گیری می‌شود. این سطح از سختی، مقاومت مناسب فولاد در برابر سایش و خوردگی است.

استحکام تسلیم

استحکام تسلیم فولاد 1.6523 برابر با 470 مگاپاسکال (MPa) است. این خاصیت بیانگر توانایی فولاد در تحمل بارهای استاتیک بدون تغییر شکل دائمی است. استحکام تسلیم بالا باعث می‌شود این فولاد در کاربردهایی که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند، مؤثر عمل کند.

ازدیاد طول

ازدیاد طول این فولاد 9 درصد است. این خاصیت نیز انعطاف‌پذیری و قابلیت تغییر شکل فولاد قبل از شکست است. ازدیاد طول مناسب باعث می‌شود تا تحت بارهای دینامیکی و شوک‌های مکانیکی، بدون شکستگی فوری، مقاومت کند.

کاهش سطح مقطع

کاهش سطح مقطع فولاد 1.6523 برابر با 40 درصد است. این ویژگی، توانایی فولاد در تحمل تغییر شکل‌های زیاد قبل از شکست است و به کارایی آن در فرآیندهای شکل‌دهی و آهنگری کمک می‌کند.

انرژی ضربه

انرژی ضربه فولاد 1.6523 برابر با 25 ژول (J) است. این مقدار انرژی، چقرمگی فولاد و توانایی آن در جذب انرژی ضربه‌ای قبل از شکست است. چقرمگی بالا، فولاد را برای استفاده در سازه‌ها و قطعاتی که در معرض ضربات و شوک‌های ناگهانی قرار دارند، مناسب می‌سازد.

سختی	انرژی ضربه	کاهش سطح مقطع	ازدیاد طول	استحکام تسلیم	استحکام کشش نهایی
212 (HB)	25 J	40%	9%	470MPa	690-1270 ((N/(mm)^2))

خواص فیزیکی فولاد 805H20

برخی از خواص فیزیکی آن عبارتند از:

مقاومت الکتریکی

مقاومت الکتریکی فولاد 1.6523 برابر با 0.12 میکرو اهم-متر ((Ω.(mm^2)/m)) است. این مقدار، مقاومت نسبی این فولاد در برابر جریان الکتریکی است. مقاومت الکتریکی پایین این فولاد به معنی هدایت الکتریکی مناسب آن است که برای کاربردهایی که نیاز به انتقال الکتریسیته دارند، می‌تواند مناسب باشد.

دانسیته

دانسیته بالا، استحکام و مقاومت بالای فولاد در برابر نیروهای مکانیکی است که برای کاربردهای سنگین صنعتی مناسب است. دانسیته فولاد 1.6523 برابر با 7.86 گرم بر سانتی‌متر مکعب ((g/cm^3)) است. این دانسیته، جرم نسبتاً بالای این فولاد است که به دلیل ترکیب آلیاژی غنی آن است.

هدایت حرارتی

هدایت حرارتی مناسب این فولاد باعث می‌شود که در کاربردهایی که نیاز به انتقال سریع حرارت دارند، مانند قطعات موتورهای احتراق داخلی و مبدل‌های حرارتی، مورد استفاده قرار گیرد. هدایت حرارتی این فولاد برابر با 46 وات بر متر کلوین ((W/mK)) است. این میزان، توانایی فولاد در انتقال حرارت است.

مدول الاستیسیته

مدول الاستیسیته فولاد 1.6523 برابر با 210 گیگاپاسکال ((N/mm^2) 210 x 10^3) است. این مقدار بیانگر سختی و مقاومت فولاد در برابر تغییر شکل الاستیک است. مدول الاستیسیته بالا، توانایی فولاد در بازگشت به شکل اولیه پس از اعمال نیروهای مکانیکی است.

مقاومت الکتریکی	دانسیته	هدایت حرارتی	مدول الاستیسیته
(Ω.(mm^2)/m) 0.12	(g/c(m^3)) 7.86	(w/mk) 46	((N/(mm)^2))21010^(-3)

مزایا و معایب فولاد 20chGNM

مانند هر ماده دیگری، این فولاد نیز دارای مزایا و معایب خاص خود است.

مزایا

فولاد 1.6523 دارای استحکام کششی و تسلیم بالایی است. این استحکام به ویژه در قطعاتی که تحت بارهای سنگین و ضربات مداوم قرار دارند، بسیار مهم است.
این فولاد به دلیل ترکیب آلیاژی خود دارای سختی بالایی است که مقاومت آن در برابر سایش و خوردگی را افزایش می‌دهد.
انرژی ضربه بالای این فولاد نشان‌دهنده چقرمگی آن است، که توانایی جذب انرژی ضربه‌ای قبل از شکست را به آن می‌بخشد.
فولاد 6523 قابلیت عملیات حرارتی مانند سخت کردن، آنیل کردن و نرماله کردن دارد. این قابلیت‌ها به بهتر شدن خواص مکانیکی و ساختاری فولاد کمک می‌کند.

معایب

ترکیب آلیاژی این فولاد شامل عناصر گران‌قیمتی مانند کروم، مولیبدن و نیکل است که باعث افزایش هزینه تولید می‌شود.
دانسیته بالای این فولاد می‌تواند در برخی کاربردها که نیاز به مواد سبک‌تر دارند، مشکل‌ساز باشد. وزن بالا ممکن است در کاربردهای حمل و نقل و هوافضا چالش‌هایی ایجاد کند.
این فولاد برای جلوگیری از ترک‌خوردگی و بهبود خواص مکانیکی نیاز به پیش‌گرم کردن دارد. این نیاز به عملیات اضافی می‌تواند زمان و هزینه تولید را افزایش دهد.

مزایا	معایب
استحکام بالا	قیمت بالا
چقرمگی بالا	نیاز به پیش‌گرم کردن
مقاومت در برابر سایش	وزن بالا

تامین‌کننده فولاد 1.6523

شما می‌توانید برای خرید یا اطلاع از قیمت فولاد آلیاژی یا استعلام قیمت فولاد 6523 با کارشناسان ما تماس برقرار کنید.

سوالات متداول

فولاد 6523 چه ویژگی‌هایی دارد؟
دارای مقاومت بالا در برابر سایش و ضربه، استحکام کششی عالی و قابلیت سخت‌کاری است.
کاربردهای فولاد 6523 چیست؟
این فولاد به طور عمده در صنایع خودروسازی و ماشین‌سازی برای تولید قطعاتی که نیاز به مقاومت بالا و دقت ابعادی دارند، مانند شفت‌ها، چرخ‌دنده‌ها و میل‌لنگ‌ها، استفاده می‌شود.
چگونه می‌توان سختی و استحکام فولاد 1.6523 را بهینه کرد؟
برای بهینه‌سازی سختی و استحکام فولاد 6523، معمولاً از عملیات حرارتی مانند آب‌دهی و تمپرینگ استفاده می‌شود که این عملیات‌ها باعث افزایش سختی و بهبود خواص مکانیکی آن می‌شوند.