فولاد 7147 چیست؛ خواص مکانیکی + آنالیز فولاد 20MnCr5

فولاد 1.7147 در دسته فولاد آلیاژی سمانتاسیون قرار دارد و با مشخصه 20Mn Cr 5 در بازار شناخته می‌شود. ترکیبات شیمیایی این فولاد مانند: کروم کم، سیلیسیوم، منگنز و کربن است که باعث شده در طیف وسیعی از کاربردها قابل استفاده باشد. این نوع فولاد دارای سختی‌پذیری سطحی متوسط و چقرمگی خوب است. در این مقاله قصد داریم به بررسی مفصل فولاد 1.7147 بپردازیم؛ اگر قصد خرید این محصول را دارید، با این مقاله از میهن فولاد همراه باشید تا در مورد آن اطلاعاتی را کسب کنید.

فولاد 1.7147 چیست؟

20MnCr5 یک فولاد سخت‌کننده با مقدار کربن کم است، اما سخت‌شدگی خوبی دارد. به‌دلیل سختی سطح بالا پس از سخت شدن، مقاومت بالا در برابر فشار و ضربه را می‌توان از ویژگی‌های آن دانست.

این محصول برای قطعات با استحکام کششی 1000 تا 1300 نیوتن بر میلی‌متر مربع مانند: پیچ‌های پیستون، دوک‌ها، میل بادامک، چرخ‌دنده‌ها، شفت‌ها و سایر قطعات کنترل مکانیکی گزینه مناسبی است.

فولاد 20MnCr5، یک فولاد سمانتاسیون است که طبق استاندارد اروپایی EN 10084 ساخته و روانه‌ی بازار می‌شود. این نوع فولاد ماشینکاری نسبتاً خوبی دارد، اما در عملکرد جوشکاری ضعیف است. فولاد 1.7147 معمولا پس از کربورسازی و کوئنچ یا تمپرکردن قابل استفاده است. در اصل فولاد 1.7147 در زیر گروه فولادهای کروم‌دار و کم کربن قرار دارد و عمدتا استفاده آن در فرآیندهای سمانتاسیون است.

در نظر داشته باشید که برای خرید این نوع فولاد باید از قبل استعلام قیمت بگیرید.

قیمت فولاد سمانتاسیون، مانند سایر مقاطع فولاد در بازار قابل‌پیش‌بینی نیست. ممکن است به دلایلی مانند: نوسانات قیمت ارز و دلار، میزان عرضه‌وتقاضا، فصل یا حتی مسائل سیاسی و اقتصادی کشور، روند قیمتی این محصول متفاوت باشد؛ به همین دلیل مهم است که قبل از خرید استعلام قیمت داشته باشید.

خصوصیات و ویژگی‌های فولاد 1.7147

این نوع فولاد حاوی سطوح پایین‌تری از کربن است. علاوه‌بر‌این، شما همچنین می‌توانید انتظار داشته باشید که سطح سختی خوب و شکل‌پذیری مناسبی داشته باشد. ویژگی و خصوصیات‌های این محصول باعث شده که بتوان از آن در کاربردهای مختلف استفاده کرد. بهتر است قبل از خرید و ثبت سفارش آن، با ویژگی‌های فولاد 1.7147 آشنایی داشته باشید.

محتوای کربن کم

از استاندارد EN 10084، می‌توان دید که چه فولاد کربنی باشد و چه فولاد آلیاژی، مقدار کربن آن‌ها به وضوح زیر 0.3% است. به این دلیل که فولاد با کربن پایین تمایل به سختی کمی دارد. بنابراین لازم است سختی را افزایش دهد.

سختی سطح بالا و مقاومت در برابر سایش خوب

پس از کربوره شدن مواد، یک لایه سخت روی سطح فولاد ایجاد شده تا مطمئن شد که سطح متریال دارای سختی کافی بالاست. با افزایش سختی، مقاومت در برابر سایش مواد نیز بسیار افزایش می‌یابد.

چقرمگی خوب و مقاومت ضربه پایدار

اگر فولاد سخت شود، متریال شکننده و سخت می‌شود و قادر به تحمل بار ضربه‌ای نخواهد بود و در نهایت منجر به شکستگی می‌شود. اگر قرار است که این اتفاق بیفتد، باید فولاد سخت شده دارای انعطاف پذیری و مقاومت ضربه‌ای خوبی باشد.

سایر نام‌های فولاد 1.7147

فولاد 7147 را در بازار معمولا با نام‌های زیر می‌شناسند:

1.   CE4
2.   E400
3.   IASC7147
4.   20MNCR5

جدول ترکیب شیمیایی فولاد 1.7147

این نوع فولاد دارای آلیاژهای زیر است که هر کدام به منظور خاصی برای تولید فولاد 1.7147 استفاده می‌شوند:

کروم

داشتن کروم به این معنی است که سطح زنگ‌زدگی یا مقاومت در برابر اکسیداسیون یک ماده خاص بیشتر و بهتر است. به جای اکسید‌شدن سطح فولاد، ابتدا کروم اکسید می‌شود و یک لایه محافظ از فولاد را تشکیل می‌دهد.

منگنز

هر چه فولاد منگنز بیشتری داشته باشد، سخت‌تر، محکم‌تر و بادوام‌تر است.

فسفر

فسفر به استحکام و سختی یک فولاد یا ماده خاص کمک می‌کند. اگر فولاد شما دارای سطوح بالایی از فسفر است، می‌توانید انتظار داشته باشید که سختی، استحکام و ماشین‌کاری بالایی داشته باشد.

سیلیکون

کاری که سیلیکون (Si) روی فولادها انجام می‌دهد این است که تسلیم و استحکام کششی آن را افزایش می‌دهد. به‌دلیل وجود همین آلیاژ، خواص آهنگری، سختی و همچنین نفوذپذیری فولاد افزایش پیدا می‌کند.

گوگرد

گوگرد جوش‌پذیری یک فولاد خاص را کاهش می‌دهد، در حالی که قابلیت ماشینکاری آن را توسعه خواهد داد. گوگرد با دقت به فولادها اضافه می‌شود، زیرا اگر بدون سطوح کافی منگنز اضافه شود، انعطاف‌پذیری کمتری پیدا می‌کند و شکننده‌تر می‌شود.

در جدول زیر می‌توانید ترکیبات شیمیایی این نوع فولاد را مشاهده کنید:

کاربردهای فولاد 1.7147

همان‌طور که تابه‌اینجای مقاله گفته شد، فولاد 20MnCr5 به عنوان نماینده سری Cr-Mn، با استاندارد آلمان DIN 17210 و استاندارد اروپایی EN 10084 تولید خواهد شد.

این محصول عموما برای ساخت و تولید قطعات سنگین با سطح مقطع بزرگ و قطعات کربوره شده با مقطع کوچک استفاده می‌شود. قطعات متوسط ​​و کوچک با بار متوسط ​​و ضربه کم، مانند چرخ‌دنده‌ها، شفت‌ها، چرخ‌های اصطکاک و .. از جمله کاربردهای این محصول هستند.

به لطف مقاومت در برابر سایش خوب تا متوسط این محصول می‌توانید کاربردهای زیادی برای فولاد 20MnCr5 پیدا کنید. از مهم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

1.   ساخت قطعات تحت تنش متوسط مثل چرخ‌دنده‌های کوچک
2.   میل بادامک
3.   شفت‌ها
4.   پیچ پیستون
5.   قطعات کنترل مکانیکی
6.   مفصل گاردان
7.   پین‌های ثابت و گردان

در نظر داشته باشید که از این محصول می‌توان میلگردهای تخت، ساده یا حتی نورد شده هم تولید کرد. معمولا میلگردهای ساخته شده در ابعاد زیر تولید می‌شوند:

عملیات حرارتی فولاد 1.7147

عملیات حرارتی فولاد 1.7147 یکی از مهم‌ترین مراحل برای بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی این آلیاژ است. در عملیات حرارتی هر کدام از فرآیندها باید در دمای مشخصی انجام شوند که معمولا به این صورت است:

آنیل‌کردن

دمای آنیل‌کاری فولاد سمانته 7147 در حدود 700-650 درجه سانتی‌گراد است. باید این محصول به مدت زمان مشخصی در این دما ثابت نگه داشته شود. آنیل‌کردن در افزایش چقرمگی و کاهش سختی فولاد تاثیر دارد.

بازپخت

فرآیند بازپخت باید در دمای 840-860 ℃انجام شده و بعد از آن در کوره خنک شود. طی این مرحله باید سختی فولاد زیر 187 HBW باشد.

کربوسازی

کربورسازی این فولاد باید در دمای 910-930 ℃ انجام شود.

سخت‌کردن

در این مرحله باید فولاد در یک دمای مشخص (150 تا 200 درجه سانتی‌گراد) سخت شده و سپس به آرامی سرد شود. در اصل این فرآیند به‌دلیل افزایش سختی و استحکام فولاد انجام می‌شود.

فورجینگ

دمای فورجینگ آن 1150-850 درجه سانتی‌گراد است که باید در این مرحله به فولاد موردنظر، فرم بخشیده شود.  در نظر داشته باشید که فولاد20MnCr5 دارای سختی 217 HB برینل است.

ویژگی‌های فیزیکی فولاد 1.7147

فولاد 20MnCr5 یک فولاد کربونیزه شده استاندارد اروپایی است که علاوه‌بر استحکام عالی از چقرمگی خوبی برخوردار است. میزان سختی‌پذیری این فولاد بالاست و مقدار دفرمه‌شدن آن در زمان تولید برخی از قطعات صنعتی بسیار کم است. با اینکه این فولاد ماشین‌کاری خوبی دارد، اما عملکرد جوش آن پایین است. از مهم‌ترین ویژگی‌های فیزیکی فولاد 1.7147 می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

مقایسه و بررسی فولاد 1.7147 با سایر فولادهای مشابه

میزان جوش‌پذیری پایین یا حتی میزان کمتر بودن کربن موجود در آلیاژهای این فولاد باعث شده که با سایر فولادهای مشابه تفاوت داشته باشد. میزان جوش‌پذیری پایین باعث می‌شود که برای برخی از صنایع مشکل‌ساز باشد و نتوان از این نوع فولاد در هر صنعتی استفاده کرد.

مزایا و معایب فولاد 1.7147

مانند هر مقطع فولادی دیگر، این محصول هم از مزایا و معایب مختلفی برخوردار است.

مزایا

از مهم‌ترین مزایای این فولاد می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

1. ماشینکاری خوب را شاید بتوان یکی از مهم‌ترین خصوصیات این فولاد دانست.
2. نسبت به سایر فولادهای مشابه میزان کربن کمتری دارد و همین موضوع باعث شده که بتوان از آن در صنایع مختلفی استفاده کرد.
3. از چقرمگی خوبی برخوردار است که توانایی جذب انرژی ضربه‌ای قبل از شکست را به آن می‌بخشد.
4. مقاومت ضربه پایدار را هم می‌توان از دیگر ویژگی‌ها و مزایای فولاد 1.7147 دانست.
5. دارای سختی سطح بالا و مقاومت در برابر سایش خوب است.

معایب

از معایب فولاد 1.7147 هم می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

1. ترکیب آلیاژی این فولاد شامل عناصر گران‌قیمتی مانند کروم، مولیبدن و نیکل است که باعث شده که قیمت بیشتری نسبت به سایر فولادهای مشابه داشته باشد.
2. دانسیته بالای این فولاد باعث شده که وزن بالایی داشته باشد. این موضوع باعث ایجاد مشکل در بسیاری از کاربردهای مختلف می‌شود.
3. فرآیند تولید پیچیده را شاید بتوان یکی دیگر از معایب این محصول دانست.
4. فولاد 1.7147 با اینکه فرآیند ماشینکاری نسبتا آسانی دارد، از میزان جوش‌پذیری پایینی برخوردار است و این موضوع را می‌توان به‌عنوان یکی از معایب آن دانست.

جدول مزایا و معایب فولاد 1.7147

کارخانه های تولید فولاد 1.7147

اگر قرار است که از این محصول در صنایع گسترده استفاده داشته باشید، بهتر است بدانید که کارخانه‌های مختلفی در ایران در زمینه تولید فولاد 1.7147 فعالیت دارند. کارخانه یزد و کارخانه اصفهان (اسفراین) از جمله کارخانه‌های معروف و شناخته شده تولید این محصول هستند. 

فولاد 7147 را از کجا خریداری کنیم؟

شناخت ویژگی‌های و خواص فولاد 20MnCr5 باعث می‌شود که شما بتوانید با آگاهی و دقت بیشتری این محصول را خریداری کنید. در نظر داشته باشید که در زمان خرید حتما به مشخصات فیزیکی، مشخصات شیمیایی و حتی کاربردهای این نوع فولاد دقت داشته باشید. برای اطلاع از قیمت فولاد آلیاژی یا  قیمت فولاد 1.5919 می‌توانید با کارشناسان میهن فولاد در تماس باشید.

شما می‌توانید به راحتی از قیمت‌های به‌روز فولاد باخبر شوید. با وجود استعلام قیمت و مقایسه ویژگی‌ها و خواص مکانیکی فولادهای مختلف می‌توانید یک خرید راحت و بدون دغدغه داشته باشید. برای استعلام قیمت و دریافت مشاوره جهت خرید این نوع فولاد می‌توانید با کارشناسان ما در تماس باشید.

سوالات متداول

1. فولاد 1.7147 در چه صنایعی کاربرد دارد؟
   فولاد20MnCr5، به‌طور گسترده‌ای برای ساخت قطعات کوچک و متوسط ​​با بار متوسط ​​و ضربه کم پس از کربورسازی مانند چرخ‌دنده‌ها استفاده می‌شود.
2.  آیا ماشینکاری فولاد 20MnCr5 آسان است؟
   پس از بازپخت، پردازش فولاد 20MnCr5 نسبتاً آسان است. اما اگر خاموش شود، این نوع فولاد بسیار سخت شده و ابزارهای معمولی برای پردازش این نوع فولاد مناسب نیستند.
3. چگونه می‌توان کیفیت فولاد 1.7147را تضمین کرد؟
   برای اطمینان از کیفیت این فولاد، باید از تامین‌کنندگان معتبر و تخصصی در زمینه فولادهای آلیاژی خرید کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.