فولاد گرمکار با وجود ترکیباتی متشکل سه عناصر مختلف به 3 دسته اصلی تقسیم می شوند .
1. فولاد های گرمکار حاوی کروم بالا
فولادهای H10-H19 در این گروه قرار می گیرند که حاوی عنصر کروم و مقادیر مختلفی از سایر عناصر مانند تنگستن، وانادیوم، کبالت و مولیبدن و همچنین کربن 0.35%-0.45% می باشد.
مقادیر بالای کروم و کربن پایین آن، باعث ایجاد عمق سختی مناسب در حین عملیات حرارتی شده است.
وجود تنگستن و مولیبدن باعث افزایش سختی و استحکام در دمای بالا شده و همچنین کاهش چقرمگی آن شده است به گونه ای که در حین سختی کاری کمترین اعواج را دارند.
وانادیوم نیز باعث افزایش مقاومت در برابر سایش می شود. از جمله مزیت های اصلی این فولاد چقرمگی مطلوب، سختی بالا و قابلیت ماشین کاری آن است.
2. فولاد گرمکار حاوی مولیبدن بالا
فولاد H24,H43 از دسته این نوع فولاد گرمکار محسوب می شوند. و مولیبدن موجود در آن باعث ایجاد کاربید زایی است و علاوه بر آن عناصری نظیر کربن،تنگستن، کروم و وانادیوم را در ترکیبات شمیایی خود دارد.
از مزیت های این فولاد می توان به مقاومت در برابر شوک حرارتی و تغییر شکل و سایش اشاره نمود که در فرآیند آنیلینگ نیز قابلیت ماشین کاری خوبی دارند.
3. فولاد گرمکار حاوی تنگستن بالا
فولادهای H26-H21 از این دسته می باشند که حاوی مقادیر بالای تنگستن به همراه عناصری مانند کربن، کروم و وانادیوم است.
این محصول نسبت به سایر فولادها دارای استحکام بالاتر و استقامت بیشتری در برابر سایش در دمای بالا می باشد و به دلیل وجود کربن پایین آن، میزان چقرمگی مطلوبی داشته و همچنین مقاومت در برابر شوک حرارتی آن زیاد است.
عملیات حرارتی فولاد گرمکار
به طور کلی به فرآیند سرد و گرم کردن آهن،فولاد، انواع فلزات و آلیاژها برای دستیابی به خواص مکانیکی و فیزیکی بهینه مورد نظر عملیات حرارتی می گویند.
عملیات حرارتی بر روی انواع فولاد بسیار مهم است زیرا تاثیر بسیار زیادی بر روی کیفیت خواص و استحکام فولاد گرمکار دارد.
نتیجه این عملیات تولید انواع فولاد در گریدهای متفاوت با خواص متفاوت و کاربردهای خاص می باشد. به این معنی که برای داشتن فولادهایی با خواصی بهتر از جمله سختی، دوام، چقرمگی و سایش، نیاز است که آنها تحت عملیات حرارتی قرار گیرند. و همچنین به منظور تنش زدایی، یکپارچه نمودن و ریز نمودن دانه های فلز و بهبود خواص الکتریکی به خصوص بر روی فولاد ها اعمال می شود.
این فرایند جامع بر اندازه دانه های بافت فولاد و تغییر ساختار آن موثر است و خواص مکانیکی و متالورژیکی آن را تغییر می دهد. مانند سختی پذیری، چکش خواری، فرم گیری، ماشین کاری و سایر موارد.
عملیات حرارتی در دمای بالا به طور عمده به دو دسته طبقه بندی می شود
1- عملیات حرارت دهی بالاتر از دمای 723 درجه سانتیگراد
این نوع عملیات مناسب فولاد و چدن است که شامل مراحلی نظیر آنیل کردن یا آنیلینگ، نرماله کردن، کوئنچینگ، استمپرینگ و مارتمپیرنگ می باشد.
2- عملیات حرارت دهی پایین تر از دمای 723 درجه سانتیگراد
این نوع عملیات نیز برای فولادهای آلیاژی به کار می رود و شامل فرآیندهایی نظیر آنیلینگ، تنش زدایی و کروی کردن است.