امروزه فولادهای ابزار در صنایع مختلف و نیز در زندگی روزمره افراد، نقش اساسی دارند. زیرا فولاد از ویژگی های سختی و مقاومتی مناسبی برخوردار است.
لازم به ذکر است که این سختی، وابسته به آلیاژ به کار رفته در فولاد می باشد و می توان با انجام عملیاتی این مقاومت را افزایش داد. در ادامه انواع فولاد ابزاری، عملیات و کاربردهای آن ها پرداخته شده است. تا آخر مقاله با آهن ملل همراه باشید.
فولاد ابزاری چیست؟
فولاد ابزار نوعی فولاد آلیاژی کربن است که برای ساخت محصولاتی مانند ابزارهای دستی یا قالب های ماشین مناسب است. سختی، مقاومت در برابر سایش و توانایی حفظ شکل در دماهای بالا از ویژگی های کلیدی این ماده است.
انواع فولادهای ابزار
انواع مختلف فولاد ابزار عبارت است از:
- فولادهای ابزار سرد کار
- فولادهای ابزار گرم کار
- فولادهای ابزار سخت شونده با آب
- فولادهای ابزار مقاوم در برابر ضربه
- فولادهای ابزار تندبر
- فولادهای ابزار کم آلیاژ
- فولادهای ابزار قالب
در ادامه به شرح هریک از این دسته ها می پردازیم:
فولاد ابزار سردکاری
عملیات سردکاری فولاد ابزار شامل سه دسته به صورت زیر است:
- فولاد ابزار سخت شونده در هوا (A)
- فولاد ابزار سخت شدن روغن (O)
- فولاد ابزار پرکروم و پرکربن (D)
هر یک از این موارد به صورت مختصر شرح داده ایم:
الف) فولاد ابزار سخت شونده در هوا ( درجه A )
فولاد ابزار درجه A به علت کروم بالایی که دارند، در عملیات حرارتی و ماشینکاری، مقاومت بالاتری از خود نشان می دهند. علاوه بر این، آن ها دوام بالایی در برابر سایش و چقرمگی دارند.
قیمت آهن آلات به صورت روزانه در سایت آهن ملل به روز رسانی می شود.
کاربردهای فولاد ابزار سخت شونده در هوا عبارت است از:
- ابزار کله زنی
- دریچه بندی
- قالب های سکه زنی
ب) فولاد ابزار سخت شونده در روغن ( گروه O )
این فولاد از مقاومت خوبی در برابر سایش و چقرمگی برخوردار است و برای ساخت طیف وسیعی از محصولات مناسب می باشد.
کاربردهای فولاد ابزار سخت شونده در روغن عبارت است:
- ساخت حدیده
- دستگاه های برش زنی
- قالب ریزی سرد
ج) فولاد ابزار پرکروم و پرکربن (D)
این گروه در برابر عملیات ماشینکاری و سخت کاری، تغییراتی از خود نشان نمی دهند. علاوه بر این، مانند دیگر عملیات سختکاری، از دوام خوبی در برابر خوردگی و اکسیداسیون برخوردار است.
کاربردهای گروه D عبارت است از:
- دستگاه برش زنی کاغذ
- قالب زنی سرد کاری مثل قالی های سکه زنی
- ابزار برجسته سازی، حدیده کاری سرد
فولاد ابزار گرم کار، حاوی کروم (H)
این گروه H برای قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دمای بالا قدرت و سختی زیادی دارد و ویژگی های خود را هنگام کار در دماهای بالا برای مدت طولانی حفظ می کنند. این امر با داشتن مقدار کربن کم ، اما محتوای زیاد سایر عناصر آلیاژی به دست می آید.
از کاربردهای این گروه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قالب ریزی داغ
- ابزار برشی داغ
- ابزار ریخته گری
- اکستروژن داغ
- فولاد ابزار سخت شونده در آب (درجه W)
این گروه شامل فولادهای با کربن و سختی بالا است و به علت هزینه پایین، بیشترین استفاده را در بین فولادهای ابزار داشته باشد.
کاربردهای فولاد سخت شونده در آب عبارت است از:
- کارد و چنگال
- برش و چاقو
- برجسته کاری
- مته ها
فولاد ابزار مقاوم در برابر ضربه و شوک (s)
فولاد ضد شوک و ضربه، بر خلاف دیگر گروه های سختکاری، از میزان کربن کمتری برخودار است که موجب مقاومت پایین در برابر سایش می شود. اما به علت چقرمگی زیاد در برابر ضربه دوام بالایی دارد.
فولاد ابزار تندبر (ابزار خشکه هوایی)
این فولاد دارای عناصر آلیاژی نظیر تنگستن و وانادیوم هستند که وجود این عناصر باعث شده که فولاد تندبر در مقایسه با فولادهای کربنی مقاومت خوبی در برابر سایش داشته باشند.
فولاد خشکه هوایی در مقایسه با ابزارهای قدیمی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد چرا که فولادهای این گروه، بدون از دست دادن فرم یا سختی، می‌توانند دوام خوبی در دمای بالاتر داشته باشند. ابزار تندبر به علت کروم و کربن بالا شباهت زیادی به فولاد ابزار سردکار گروه D و Wدارد.
فولاد ابزار قالب
این ابزار به علت پایین بودن میزان کربن، در برابر سایش مقاومت کمی دارند اما با انجام عملیات حرارتی، نیکل و کروم این مقاومت را افزایش می دهند. این ابزار برای ساخت قالب های فشاری، قالب های تزریقی و غیره مناسب هستند.
فولاد ابزار کم آلیاژ (کربنی)
وجود عنصر کربن در فولاد ابزار کم آلیاژ نقش اساسی در کاربردهای آن دارد. هرچه قدر مقدار کربن بیشتر باشد سختی فولاد نیز افزایش می یابد و هر کدام کاربردهای متفاوتی دارند. لازم به ذکر است این فولاد، تا دمای 1000 درجه سانتی گراد را تحمل می کند.
جمع بندی
فولاد ابزاری از آلیاژهایی از جمله کربن تشکیل شده است. این فولادها دارای سختی نسبتا بالایی در برابر تغییر شکل چقرمگی زیاد در برابر ترک خوردگی، مقاومت در برابر سایش و غیره هستند. همانطور که در این مطلب گفته شد، فولاد ابزاری انواع مختلفی با کاربردهای متفاوتی دارد که به طور فراوان در زندگی روزمره و صنایع استفاده می شود.
source: فولاد ابزاری چیست؟ خصوصیات و کاربردهای آن