آموتیت 1.2510 را دست اندر کاران صنایع فلزی به خوبی میشناسند؛ یکی از آلیاژهای معروف فولاد که کاربردهای گستردهای در صنایع سردکاری دارد و به سبب ویژگیهای فیزیکی منحصر به فرد، در میان فعالان این حوزه از حسن شهرت برخوردار است. رد فولاد آموتیت 1.2510 را میتوان در مغارها، تیغههای برش چوب و آهن سرد، ابزارهای سکه زنی و البته ابتدا تا انتهای این مطلب جستجو کرد. در این مقاله هر آنچه برای آشنایی با این آلیاژ خاص فولاد، ویژگیها و کاربردهایش باید بدانید، برای شما گرد آوری کردهایم.
معرفی فولاد آموتیت 1.2510
فولاد آموتیت 1.2510 که در استاندارد بهلر قدیم با نام Amutite S و در استاندارد بهلر جدید با شناسه K460 شناخته میشود، از جمله فولادهای سردکار و سخت شونده در روغن است که پایداری حجمی بسیار بالا و شوک پذیری نسبتاً مطلوبی دارد. مقصود از فولادهای سردکار یا فولادهای ابزار کار سرد، فولادهایی است که برای تولید ابزارهای مورد نیاز صنایعی مورد استفاده قرار میگیرند که دمای کاری آنها در حدود کمتر از 200 درجه سانتیگراد است و بنابراین، از فولاد مورد نظر، در صنایعی با دمای کاری بالا استفاده نمیشود.
فولاد آموتیت 1.2510 که در استاندارد آمریکایی ASTM با نام تجاری O1 شناخته میشود و شناسه صنعتی آن 100MnCrW4 است، در زمره فولادهای پر کربن دسته بندی میشود و به دلیل وجود عناصری مانند منگنز، تنگستن، وانادیوم و... در آلیاژ آن، ویژگیهای فیزیکی مطلوبی را برای صنایع مختلف چوب و فلز ایجاد میکند. برخی از این ویژگیها چقرمگی ایدهآل، خاصیت ضد سایشی، مقاومت مطلوب در برابر تغییر ابعاد تحت شرایط حرارتی متفاوت و شوک پذیری بالا است که در ادامه پیرامونشان بیشتر صحبت خواهیم کرد. شناسه فولاد آموتیت در استانداردهای مختلف جهانی را میتوانید در جدول زیر مشاهده کنید.
استاندارد
آموتیت
Bohler آلمان
K460
AISI/SAE
O1
DIN
100MnCrW4
EN
95MnWCr5
Mat. No.
1.2510
Ravne
OW4
ترکیب شیمیایی آلیاژ فولاد آموتیت 1.2510
هر آلیاژی از فلزات، بر اساس ترکیب مشخصی از مقادیر مختلف عناصر متفاوت ایجاد میشود و نوع و میزان هر عنصر، ویژگیهای خاصی را به آلیاژ اضافه میکند. البته بسیاری از ویژگیها نیز در فرآیند عملیات حرارتی و سخت کاری فلز در آن ایجاد میشوند؛ اما اساسیترین ویژگیهای هر آلیاژ، بستگی به عناصر موجود در آن خواهد داشت. عناصر موجود در فولاد 1.2510 شامل موارد زیر است:
کربن: اصلیترین عنصری که آهن را تبدیل به فولادهای مقاوم میکند، کربن است. کربن پایه ثابت تمامی آلیاژهای فولادی است و عنصری است که سختی، چقرمگی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و بسیاری از ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی دیگر آهن را دستخوش تغییر میکند.
تنگستن: تنگستن میتواند دمای ذوب فولاد را بالا ببرد و مقاومت آن در برابر حرارت و سختی آن را افزایش دهد. یکی از دلایل مقاومت فولادها در برابر سایش نیز وجود تنگستن در آنهاست. همچنین تنگستن میتواند به کربن در افزایش عمق سختی و مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی آلیاژ کمک کند.
منگنز: منگنز میتواند بر روی خاصیت داکتیلیتی فولاد تاثیر بگذارد و از تردی آن در عملیاتهای حرارتی کم کند. بنابراین وجود منگنز در آلیاژ، احتمال ترک گرم در حین جوشکاری و یا شکل دهی آن را کم کرده و اصطلاحاً چقرمگی شکست را افزایش میدهد.
کروم: کروم یک عنصر کاربید ساز است و میتواند علاوه بر تاثیر بر سختی فولاد، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر پوسته شدن آلیاژ را به شکل چشمگیری افزایش دهد.
وانادیوم: وانادیوم نیز مانند کروم یک عنصر کاربید ساز قوی است و میتواند سختی و استحکام فولاد را از طریق تاثیرگذاری بر روی ریزدانههای فولاد در زمان نورد، افزایش دهد.
فسفر: فسفر با آنکه خاصیت کاهش چقرمگی فولاد را در خود دارد؛ اما همزمان سختیپذیری آن را افزایش میدهد. در حقیقت این عنصر در حالت سرد، شکنندگی و در حالت گرم، استحکام را افزایش میدهد و حضور آن برای ایجاد تعادل در برخی ویژگیهای فولاد، بعضاً لازم است.
سیلسیوم: سیلسیوم در آلیاژهای مختلف باعث افزایش استحکام، الاستیسیته، قابلیت آبکاری عمقی، مقاومت در برابر خوردگی و سختی در حالت گرم میشود؛ اما در عین حال، قابلیت جوشپذیری (جوشکاری) در فولاد را کاهش میدهد.
گوگرد: عنصر گوگرد همزمان که باعث کاهش مقاومت فولاد در برابر ضربه میشود، میتواند شکنندگی آن را در حالت مذاب افزایش دهد و به همین خاطر، ترکیب آن با منگنز در فرآیندهای حرارتی تولید فولاد، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است:
C
W
Mn
Cr
0.9-1.05%
0.5-0.7%
1-1.2%
0.5-0.7%
V
P
Si
S
0.05-0,15%
0.03%
0.15-0.35%
0.035%
جدول و تصویر فوق، درصد عناصر موجود در فولاد آموتیت 1.2510 را نشان میدهد که بر اساس آن میتوان دریافت بیشترین عنصر استفاده شده در این فولاد منگنز و پس از آن کربن هستند و تمامی این عناصر با این میزان مشارکت، ویژگیهای فیزیکی را پدید میآورند که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.
خواص فیزیکی فولاد آموتیت 1.2510
فولاد سردکار 1.2510 از جمله آلیاژهایی با چقرمگی مطلوب در دماهای پایین است که مقاومت خوبی در برابر سایش از خود نشان میدهد و علت این عمل میتواند ریزدانه شدن به کمک تنگستن باشد. آموتیت 1.2510 از استحکام و سختی مطلوب در ضخامتهای کمتر از 5 سانتیمتر برخوردار است و با توجه به کاربرد آن در اغلب مقاومت این ابعاد به 5 سانتیمتر نمیرسد. از جمله اصلیترین ویژگیهای فیزیکی این آلیاژ، میتوان به تغییرات ابعادی اندک در هنگام سخت شوندگی اشاره کرد. دیگر خواص فیزیکی فولاد آموتیت 1.2510 را میتوانید در جدول زیر مشاهده کنید:
نام فولاد
آموتیت 1.2510
چگالی
7.85 گرم بر سانتیمتر مکعب
ظرفیت هدایت حرارتی
W/m.K 30-33
ضریب مدول الاستیسیته
GPa214
مدول الاستیک
قابلیت ماشین کاری
85-90%
ضریب انبساط حرارتی
20-260
مزایا و معایب فولاد آموتیت 1.2510
آلیاژ برتر وجود ندارد! هر نوع فولادی بسته به ویژگیهای فیزیکی و خواص مکانیکی که دارد، در بخشی از صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد و از این رو، هر آلیاژی را میتوان در جای درست به صورت کاربردی مورد استفاده قرار داد و از مزایای آن بهره برد. حال اگر آلیاژی را در جای نادرستی استفاده کنیم، طبیعتاً ضعفهایی از خود نشان میدهد که این ضعفها میتوانند به منزله معایب ظاهری به نظر بیایند. اما دانستن نقاط قوت و ضعف هر فولادی به منظور آشنا شدن با ویژگیهای آن، در تعیین کاربرد آن به ما کمک خواهد کرد. از این رو در جدول زیر، بخشی از مزایا و معایب فولاد آموتیت 1.2510 را برای شما فهرست میکنیم:
مزایا
معایب
در برابر سایش مقاوم است.
در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاومت ایدهآل ندارد و از این رو نیاز به محافظت دارد.
برای تولید ابزار کار سرد مناسب است.
برای کار در دمای بیش از 100 الی 200 درجه اصلاً مناسب نیست.
از چقرمگی مناسبی برخوردار است.
در ضخامت بیش از 5 سانتیمتر، شکنندگی بالایی دارد.
قابلیت ماشین کاری بالایی دارد.
در برشکاری سرد، برادههای ریز و پراکنده تولید میکند.
قابلیت جوشکاری مطلوبی دارد.
به عنوان تیغه برش چوب و فلزات، نیاز به تیز کردن و پرداخت دورهای خواهد داشت.
عملیات حرارتی فولاد آموتیت 1.2510
بسیاری از ویژگیهای فیزیکی یک آلیاژ به عملیات حرارتی و فرآیند سخت کاری آن بستگی دارد. بازذوب یک فلز و فرآیندهای فیزیکی که بر روی آن انجام میگیرد، میتواند بر روی میزان استحکام، برخی مقاومتهای فیزیکی و دیگر ویژگیهای آن اثر گذار باشد. آموتیت 1.2510 از جمله فلزات سخت شونده در روغن است. به این معنا که برای سخت کاری کردن این فولاد ابتدا دمای آن را تا 750 درجه سانتیگراد بالا میبرند و سپس فرآیند کوئنچ آن در استخر روغن انجام میگیرد تا با سرعتی در حدود 20-30 درجه در ساعت، دمای آن کاهش یابد. در این پروسه سختی نهایی 230 برینل به دست خواهد آمد. میزان تمپر کردن فولاد، با میزان سختی آن ارتباط مستقیم دارد. در جدول زیر، مقدار دمای تمپر شده آموتیت 1.2510 و سختی متناظر با آن دما ذکر گردیده است:
دما (C)
سختی (HRC)
100
64
200
61
300
56
400
51
500
44
600
37
650
34
کاربرد فولاد آموتیت 1.2510 در صنایع مختلف
از فولاد آموتیت 1.2510 در صنایع سردکاری که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی وجود داشته باشد، به وفور استفاده میشود. این فولاد قابلیت تبدیل شدن به بهترین تیغهها را دارد و میتواند در صنایع چوب و فلز به وفور استفاده شود. در ابتدا از این محصول برای تولید قویترین چاقوها استفاده شد؛ اما به زودی دریافتند که میتوان این آلیاژ را برای تیغههای برش صفحات فلزی نیز به کار برد. این خاصیت آموتیت باعث میشود که در تولید ابزارهای تراشکاری، پانچ و... نیز مورد استفاده قرار بگیرد. در جدول زیر، برخی از مهمترین کاربردهای آموتیت 1.2510 فهرست شدهاند:
صنایع
کاربردها
صنایع چوب
برای تولید انواع تیغههای برش چوب، امدیاف، دستگاههای سیانسی، ارههای ماشینی، برخی ابزارهای اندازه گیری، مغارهای منبتکاری، متههای سوراخ کاری و...
صنایع فلزی
برای تولید پرگارهای آهنی، تیغههای برش صفحات فلزی، متههای سوراخ کاری فلز، تراشکاری (ابزارهای پیچ تراشی)، قالب پولکزنی برای برش ورقهای تا ضخامت یک سانتیمتر، تولید سنبه، قلاویز، ماتریس، و...
دیگر صنایع
برای قالب سازی، ابزارهای سکه ضرب کردن، تولید واشر، ابزارهای مخصوص کشش سیمها، قالبهای پرس سرد و...
جمع بندی و نتیجه گیری
با توجه به ویژگیها و کاربردهای این فولاد، به سادگی میتوان دریافت که این آلیاژ، از جمله فلزهای پرکاربرد در زندگی روزمره و انجام کارهای نیازمند دمای پایین است. احتمال آن که در کارگاه شما یکی از ابزارها، تیغهها یا متهها از جنس فولاد آموتیت 1.2510 باشد و یا در خانه شما چاقو یا قیچی آهنبری یا ارهای از جنس همین فولاد یافت شود، بالاست. با این وجود، برای بسیاری کاربردهای دیگر، این آلیاژ را نمیتوان به عنوان یک فولاد مقاوم و کاربردی دانست و تنها در همین گستره نامبرده میتواند مورد استفاده قرار بگیرد.
کلیه حقوق این وب سایت متعلق به گروه میهن فولاد می باشد. طراحی و اجرا: براشکد