فولاد CK60 یا 1.1221 چیست؟ بررسی کامل خواص + مزایا

فولاد CK60 یا 1.1221، یکی از انواع فولادهای حرارت‌پذیر (Heat Treatment Steels) است. این متریال در صنایع مختلف به‌ویژه در ساخت ابزارها و قالب‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فولاد دارای ترکیبات شیمیایی متنوعی است که شامل کربن، منگنز، سیلیکون، کروم و مولیبدن می‌شود. حضور کروم و مولیبدن در این فولاد، مقاومت به ساییدگی و سختی سطحی آن را افزایش می‌دهد. در ادامه این مقاله به بررسی کامل خواص، آنالیز شیمیایی و مزایای این فولاد می‌پردازیم. با میهن فولاد همراه باشید.

سایر استانداردها و نام‌های فولاد CK60

خصوصیات و ویژگی‌های فولاد C60 

یکی از مهم‌ترین خصوصیات این فولاد، استحکام و سختی‌پذیری بالای آن است که به وضوح نسبت به فولاد 1.1191 برتری دارد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که فولاد CK60 برای مقاطع متوسط با بارگذاری بالا و شرایط کاری سخت، بسیار مناسب باشد. این مقاومت بالا در برابر بارگذاری‌های سنگین، ناشی از ترکیب دقیق عناصر آلیاژی مانند کربن، منگنز، کروم و مولیبدن در ساختار آن است.

یکی دیگر از ویژگی‌های مهم فولاد CK60، مقاومت بسیار عالی آن در برابر اصطکاک است. این خاصیت موجب می‌شود که این فولاد در کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر سایش دارند، به خوبی عمل کند. مقاومت به اصطکاک بالای این فولاد به دلیل حضور کروم و مولیبدن در ترکیب شیمیایی آن است که لایه‌ای مقاوم در برابر سایش را روی سطح فولاد ایجاد می‌کنند.

همچنین، این فولاد در فرآیندهای تولیدی مختلف به راحتی قابل استفاده است. قابلیت ماشین‌کاری و عملیات حرارتی خوبی دارد که امکان دستیابی به خواص مطلوب مکانیکی را فراهم می‌کند. پس از عملیات حرارتی، این فولاد می‌تواند به سختی بالا و استحکام مطلوب برسد. 

جدول ترکیب شیمیایی فولاد CK60 یا 1.1221 

کاربردهای فولاد CK60

فولاد CK60 با داشتن ترکیب شیمیایی خود، به یکی از گزینه‌های محبوب در تولید قطعات مکانیکی و ابزارهای دستی تبدیل شده است. برخی از کاربردهای مهم این فولاد شامل:

قطعات مهندسی مکانیک و خودرو

فولاد 1221 به طور گسترده‌ای در ساخت قطعات مهندسی مکانیک و خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فولاد در تولید شفت‌ها، بوشینگ‌ها، شاتون‌ها و فنرها به کار می‌رود. همچنین برای ساخت میل‌لنگ‌ها و پین‌ها، انتخاب مناسبی است. توانایی تحمل فشارهای مکانیکی باعث شده تا در تولید پیچ‌های صنعتی و قطعاتی که نیاز به سختی و دوام بالا دارند، از این فولاد استفاده شود.

ابزارهای دستی و کشاورزی

ابزارهای دستی مانند پیچ‌گوشتی، انبردست و چکش‌ها از فولاد CK60 ساخته می‌شوند. این فولاد، در تولید انواع ابزارهای کشاورزی نظیر قلم دستی، چاقو، تیغ اره و داس نیز به کار می‌رود. 

ابزارهای صنعتی

در صنایع مختلف، فولاد C60 برای ساخت دنده‌ها، پین‌ها و غلطک‌های صنعتی استفاده می‌شود. این قطعات در ماشین‌آلات صنعتی، از این نوع فولاد بهره می‌برند. همچنین، محور کرپی و سایر ابزارهای ساده صنعتی نیز از این فولاد تولید می‌شوند که عملکرد مطلوبی ارائه می‌دهند.

دمای پیش گرم

دمای پیش گرم فولاد CK60 یکی از عوامل کلیدی در فرآیندهای حرارتی و مکانیکی این آلیاژ است. پیش گرم کردن فولاد، به ویژه در دماهای مشخص شده بین 150 تا 200 درجه سانتیگراد، تاثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی و عملکرد نهایی آن دارد. 

این دماها به گونه‌ای انتخاب شده‌اند که بدون ایجاد تغییرات ساختاری نامطلوب، تنش‌های داخلی را کاهش دهند. علاوه بر این، این دماها به ایجاد یک محیط یکنواخت حرارتی کمک می‌کنند که در نتیجه، عملیات جوشکاری و شکل‌دهی با کیفیت بهتری انجام می‌شود.

پیش گرم کردن باعث کاهش میزان تغییر شکل‌های غیرمنتظره و بهبود قابلیت ماشین‌کاری فولاد 1221 می‌شود. زمانی که فولاد به دمای مورد نظر پیش گرم می‌شود، خواص مکانیکی آن بهبود می‌یابد و فرایندهای بعدی مانند نورد، فورجینگ و جوشکاری با دقت و کیفیت بالاتری انجام می‌شوند. 

الکترود جوشکاری

الکترودهای جوشکاری نقش زیادی در فرآیند اتصال قطعات فولادی دارند، به خصوص وقتی که صحبت از فولاد CK60 می‌شود. این فولاد، نیازمند الکترودهای خاصی برای جوشکاری است. دو نوع الکترود متداول برای جوشکاری این فولاد، E10018-G و OK75-65 هستند که هر دو به دلیل ویژگی‌های خاص خود، برای جوشکاری فولاد V945  بسیار مناسب هستند.

الکترود E10018-G به دلیل دارا بودن پوشش کم هیدروژن، انتخاب ایده‌آلی برای جوشکاری فولاد 1060 است. این الکترود به کاهش ترک‌خوردگی و افزایش مقاومت در برابر خستگی کمک می‌کند. همچنین، E10018-G به دلیل توانایی ایجاد جوش‌های با کیفیت بالا و پیوستگی خوب، در صنایع مختلفی که از فولاد 1.1221 استفاده می‌کنند، مورد توجه قرار گرفته است. این الکترود به ویژه در شرایطی که نیاز به جوش‌های با استحکام بالا و دوام طولانی است، عملکرد بسیار مطلوبی دارد.

الکترود OK75-65 نیز یکی دیگر از گزینه‌های مناسب برای جوشکاری فولاد C60 است. این الکترود با ترکیب شیمیایی خاص خود، مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی را فراهم می‌کند. استفاده از OK75-65 در جوشکاری این فولاد، به ایجاد اتصالاتی با خواص مکانیکی مطلوب و پایداری بالا منجر می‌شود. این الکترود به ویژه در پروژه‌هایی که نیاز به جوش‌های دقیق و با دقت بالا دارند، کارایی خود را به خوبی نشان داده است.

عملیات حرارتی فولاد 1.1221 

عملیات حرارتی فولاد CK60 به منظور بهبود خواص مکانیکی و افزایش دوام آن انجام می‌شود. این فرآیندها شامل آهنگری، آنیلینگ، سخت‌کاری و کوئنچینگ است که هر کدام دماها و شرایط خاص خود را دارند.

آهنگری (Forging)

آهنگری فولاد 1.1221 در دماهای بین 850 تا 1050 درجه سانتیگراد انجام می‌شود. این دماها به فولاد اجازه می‌دهند تا به راحتی شکل‌پذیر شود و بدون ایجاد ترک یا نقص، به فرم دلخواه تغییر شکل یابد. آهنگری در این دماها باعث می‌شود که ساختار میکروسکوپی فولاد اصلاح شده و در نتیجه خواص مکانیکی آن بهبود یابد.

آنیلینگ (Annealing)

آنیلینگ یکی از مراحل مهم در عملیات حرارتی فولاد 1060 است که در دماهای 650 تا 700 درجه سانتیگراد انجام می‌شود. این فرآیند به کاهش تنش‌های داخلی، توسعه چقرمگی و افزایش قابلیت ماشین‌کاری فولاد کمک می‌کند. آنیلینگ به فولاد اجازه می‌دهد تا به یک ساختار یکنواخت دست یابد.

سخت‌کاری (Hardening)

سخت‌کاری فولاد CK60 در دو بازه دمایی 800-830 و 810-840 درجه سانتیگراد انجام می‌شود. این مرحله از عملیات حرارتی به افزایش سختی و استحکام فولاد کمک می‌کند. دماهای دقیق در این بازه‌ها به فولاد اجازه می‌دهند تا به یک ساختار مارتنزیتی تبدیل شود که مقاومت به سایش و خستگی را بهبود می‌بخشد. 

کوئنچینگ (Quenching)

پس از سخت‌کاری، فولاد 1221 باید به سرعت سرد شود که این فرآیند به کوئنچینگ معروف است. کوئنچینگ این فولاد در آب یا روغن انجام می‌شود. انتخاب محیط کوئنچینگ به نوع کاربرد و خواص مکانیکی مورد نیاز بستگی دارد. کوئنچینگ در آب معمولاً برای افزایش حداکثری سختی استفاده می‌شود، در حالی که کوئنچینگ در روغن می‌تواند به کاهش تنش‌های حرارتی و جلوگیری از ترک‌خوردگی کمک کند.

خواص مکانیکی فولاد CK60

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های مکانیکی فولاد CK60، حداقل استحکام تسلیم 600 مگاپاسکال است. این مقدار مقاومت فولاد در برابر تغییر شکل دائمی تحت بارگذاری است. همچنین، دارای حداقل استحکام کششی 700 مگاپاسکال است که توانایی فولاد در مقاومت در برابر نیروهای کششی بدون شکست است. 

سختی فولاد 1.1221 با سختی 241 برینل اندازه‌گیری می‌شود. این مقدار سختی مقاومت فولاد در برابر فرورفتگی و سایش است. سختی بالا این فولاد، آن را برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر سایش و خراش دارند، مناسب می‌کند. 

خواص فیزیکی فولاد 1.1221

قیمت فولاد حرارت‌پذیر می‌تواند براساس خواص آن متفاوت باشد. برخی از خواص فیزیکی این فولاد عبارتند از:

رنگ و بافت

فولاد CK60، در حالت آنیل شده به رنگ آبی مایل به خاکستری در می‌آید. این رنگ خاص به دلیل تغییرات ساختاری و ترکیب شیمیایی آن در طی عملیات حرارتی ایجاد می‌شود. علاوه بر این، دارای بافت غیرفلزی است که به آن ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی خاصی می‌بخشد.

چکش‌خواری

یکی از ویژگی‌های فولاد Ck60، چکش‌خواری خوب آن است. این خاصیت به فولاد اجازه می‌دهد تا بدون ترک یا شکستگی به اشکال مختلف درآید. چکش‌خواری بالا این فولاد را برای عملیات شکل‌دهی گرم و سرد، مانند فورجینگ و نورد، بسیار مناسب می‌سازد. 

مقاومت و دوام

به دلیل ترکیب شیمیایی و ساختار میکروسکوپی خاص، فولاد 1060 مقاومت خوبی در برابر سایش و خستگی دارد. این خاصیت‌ها باعث می‌شود که این فولاد در کاربردهای سنگین و شرایط محیطی سخت، عملکرد مطلوبی داشته باشد. 

مقایسه فولاد CK60 با سایر فولادها

فولاد 1.1221، در مقایسه با سایر فولادها مزایای قابل‌توجهی دارد. این فولاد، مقاومت بالاتری در برابر خوردگی، کشش، جوشکاری و ماشین‌کاری از خود نشان می‌دهد.

فولاد CK60 در مقایسه با فولادهای نرمی مانند ASTM A36 و فولادهای کم‌آلیاژی نظیر ASTM A514، مقاومت کششی و تسلیم بیشتری دارد. این ویژگی‌ها به دلیل محتوای کروم بیشتر در ترکیب شیمیایی این فولاد است که مقاومت بهتری در برابر عوامل ایجادکننده خوردگی نیز فراهم می‌کند.

در مقایسه با فولادهای با مقاومت بالا مانند ASTM A715 و فولادهای تمپر شده و کوئنچ شده نظیر ASTM A572، فولاد CK60 انعطاف‌پذیری بیشتری دارد. این خاصیت به دلیل محتوای کربنی کمتر در ترکیب این فولاد است که امکان جوش‌پذیری بهتری را نیز فراهم می‌کند.

فولاد C60 به دلیل محتوای کربنی پایین‌تر، قابلیت ماشین‌کاری بهتری نسبت به فولادهای با استحکام بالا و کوئنچ شده دارد. فولادهایی مانند ASTM A572 که دارای محتوای کربنی بالاتر و فرآیندهای حرارتی پیچیده‌تر هستند، معمولاً سخت‌تر ماشین‌کاری می‌شوند و نیاز به تجهیزات و تکنیک‌های خاص دارند.

مزایا و معایب فولاد 1.1221 

مانند هر متریال دیگری بسته به خواص و کاربردها، این فولاد نیز می‌تواند مزایا و معایبی را به همراه داشته باشد.

مزایا

1. استحکام کششی بالایی دارد.
2. دارای مقاومت به سایش مناسب است.
3. قابلیت سخت‌کاری دارد.
4. این فولاد قابلیت ماشین‌کاری مناسبی دارد که فرآیند تولید قطعات را آسان‌تر و اقتصادی‌تر می‌کند.
5. دارای چقرمگی مناسبی است که باعث می‌شود در کاربردهای ضربه‌ای و دینامیکی عملکرد خوبی داشته باشد.

معایب

1. در شرایط سخت‌کاری و تنش‌های بالا ممکن است دچار ترک خوردگی شود که نیاز به دقت در عملیات حرارتی دارد.
2. برای دستیابی به بهترین خواص مکانیکی، فولاد 1221 نیاز به عملیات حرارتی دقیق دارد که ممکن است هزینه‌های تولید را افزایش دهد.
3. جوشکاری فولاد CK60 نیاز به دقت و مهارت بالایی دارد و ممکن است در صورت عدم رعایت نکات فنی، دچار مشکلاتی مانند ترک و کاهش استحکام شود.

فولاد CK60 را از کجا تهیه کنیم؟

برای تهیه و اطلاع از قیمت فولاد 1221 یا استعلام آنلاین قیمت فولاد آلیاژی می‌توانید از طریق یا سایت یا تماس با کارشناسان ما اقدام فرمایید. کارشناسان ما همواره آماده ارائه مشاوره‌های تخصصی در این زمینه به شما عزیزان هستند.

سوالات متداول

1. 1. فولاد CK60 چه ترکیبات شیمیایی دارد؟
      فولاد 1.1221 دارای ترکیبات شیمیایی شامل کربن، سیلیسیم، منگنز و گوگرد و فسفر است. این ترکیب‌ها باعث می‌شوند خواص مکانیکی مناسبی برای کاربردهای مختلف صنعتی داشته باشد.
   2.  فولاد 1060 چه کاربردهایی دارد؟
      بیشتر در ساخت قطعات ماشین‌آلات، ابزارهای برش و قالب‌های صنعتی استفاده می‌شود. این فولاد به دلیل مقاومت به سایش و قابلیت سخت‌کاری، برای ساخت قطعاتی که تحت فشار و سایش زیاد قرار می‌گیرند، مناسب است.
   3. فولاد CK60 چه خواص مکانیکی دارد؟
      دارای خواص مکانیکی از جمله استحکام کششی بالا، سختی مناسب و مقاومت به ضربه خوب است.