This post is also available in: English (English)
ورق آلیاژی ضدسایش
هدف:
فولادهای ابزاری که باید پایداری ابعادی بالا داشته باشد بعد از سختکاری یا برگشت، عملیات حرارتی پیرسازی می شود. ضمن پیرسازی بخش بیشتر آستنیت باقی مانده به ماتنزیت تحول پیدا می کند. بعد از پیرسازی ابعاد فولاد پایدار می ماند، بدین معنی که ابعاد آن دیگر تغییر نمی کند.
ورق آلیاژی ضدسایش
روشها:
در روش عملیات حرارتی پیرسازی طبیعی قطعه کار به مدت چندین ماه در انبار نگهداشته می شود، این روش به خاطر اینکه اقتصادی نیست از روش پیرسازی مصنوعی استفاده می کنند. پیرسازی مصنوعی به صورت های زیر انجام می گیرد:
1- پیرسازی حرارتی در دمای 100-120 درجه سانتیگراد در حمام روغن یا کوره هوای گرم سیر کوله، بسته به ابعاد آن به مدت 20-60 ساعت.
2– پیرسازی نوسانی در دمای 100 درجه سانتیگراد در حمام روغن یا کوره هوای گرم سیرکوله به مدت 2-4 ساعت. خنک کاری در آب نمک با دمای -5 درجه سانتیگراد. این فرایند چندین بار تکرار می شود.
3- پیرسازی دما پایین در دمای -80 درجه سانتیگراد تا -100 درجه سانتیگراد. عملیات خنک کاری دما پایین در تجهیزات و مخازن ویژهای انجام می گیرد. برای خنک کاری دما پایین از مواد یخ خشک ( از -55 درجه سانتیگراد تا -60 درجه سانتیگراد)، مخلوط یخ خشک – الکل (حدود -80 درجه سانتیگراد) ، هوای مایع (-191 درجه سانتیگراد)، اکسیژن مایع (-183 درجه سانتیگراد) و نیتروژن مایع (-196 درجه سانتیگراد) استفاده می شود. بعد از اینکه همه مقاطع قطعه کار خنک شد، که بسته به پارامترهای مختلف حدود 10 تا 20 دقیقه طول می کشد، باید همواره عملیات برگشت روی آن انجام گیرد. برای این کار بهتر است قطعه کار به مدت کوتاهی تا دمای 100 درجه سانتیگراد گرم شود.
4- پیرسازی لرزشی این روش در دمای محیط و به کمک نوسانات مافوق صورت انجام و حدود 30 دقیقه طول می کشد.
کاربرد:
عملیات حرارتی پیرسازی فرامین، اجزاء اندازه گیری و اجزاء دقیق باعث پایداری بالای – ابعادی و – فرم می شود. در قالبها باعث افزایش سختی و نیز سختی یکنواخت می گردد.
عملیات حرارتی فولادهای ابزاری:
در قالب سازی، فولادهای ابزاری غیرآلیاژی، فولادهای سردکار و فولادهای گرمکار کاربرد بیشتری دارند. از فولادهای تندبر در قالب سازی به ندرت استفاده می شود.
فولادهای ابزاری غیرآلیاژی:
در فولادهای ابزاری غیرآلیاژی مقدار کربن آن مشخص کننده خواص آن می باشد. مقدار کربن در این فولادها 0,45-1,5 درجه سانتیگراد است. این فولادها غالبا با آب سخت می شوند. عمق سختکاری آن حدود 2-5 mm است.
دمای بازپخت نرم 680-710 درجه سانتیگراد است. برگشت آن بسته به هدف کاربردی بین 180 درجه سانتیگراد و 300 درجه سانتیگراد است. سختی و استحکام سایشی این فولادها فقط تا دمای 250 درجه سانتیگراد پایدار میماند.
جدول 1: عملیات حرارتی فولادهای ابزاری غیرآلیاژی
| مثالهای کاربردی در قالب سازی | عمق سختی mm | سختی HRC | مواد خنک کننده (کونچ) | دمای سختکاری درجه سانتیگراد | سختی بعد از بازپخت نرم HB 30 | نام کوتاه طبق DIN 17006 | شماره مواد |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| قالبهای برش، سنبه های پرسی و ضرب | 2,0…3,0 | 65 | آب | 770…800 | 190 | C 105 W1 | 1.1545 |
| قالبهای برش | 3,5…5,0 | 58 | آب | 800…830 | 190 | C 45 W | 1.1730 |
| قالب گرم کار، سنبه کشش | 3,5…5,0 | 62 | روغن | 790…820 | 217 | C 75 W | 1.1750 |
| قالبهای آهنگری با حفره عمیق | 2,0…3,5 | 60 | آب | 790…820 | 170 | C 55 W | 1.820 |
فولادهای سردکار:
درمورد دستورالعمل عملیات حرارتی فولادهای سردکار توجه به توصیه های تولید کننده آن بسیار مفید است (جدول 2).
دماهای – بارپخت نرم، – سختکاری و – برگشت بستگی زیاد به عناصر آلیاژی آن داشته و بدین جهت بسیار متفاوت است. فولاد سردکار با شماره مواد 1.2436 در دمای برگشت 100 درجه سانتیگراد سختی 64 HRC، در دمای برگشت 200 درجه سانتیگراد سختی 83 HRC و در دمای برگشت 300 درجه سانتیگراد سختی 60 HRC به دست خواهد آورد.
سختی فولاد تندبر با شماره مواد 1.3247 بعد از برگشت بیشتر از سختی آن بعد از کونچ است. به علاوه در مورد این فولاد توجه شود که ابتدا تا دمای 400-600 درجه سانتیگراد سپس در پیش گرم اولیه تا دمای 850 درجه سانتیگراد و در پیش گرم ثانویه تا دمای 1050 درجه سانتیگراد گرم و سختکاری آن در دمایی بین 1180 و 1210 درجه سانتیگراد انجام گیرد. دماها و مدت زمانهای نگهداری باید دقیقا مراعات شود.
جدول 2: عملیات حرارتی فولادهای سردکار
| دمای برگشت درجه سانتیگراد | سختی HRC بعد از کونچ | مواد کونچ | دمای سختکاری درجه سانتیگراد | سختی بعد از بازپخت نرم HB 30 | دمای بازپخت درجه سانتیگراد | مشخصه طبق DIN 17006 | شماره مواد |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300…150 | 65 | روغن | 830...800 | 211 | 720...680 | 85 Cr 1 | 1.2004 |
| 300…150 | 58 | روغن | 1050...1020 | 225 | 800..750 | X 42 Cr 13 | 1.2083 |
| 250...180 | 64 | روغن، هوا | 980...930 | 239 | 830...800 | X 210 CrW 12 | 1.2436 |
| 350...180 | 56 | روغن | 860...830 | 238 | 700...660 | 45 NiCr 6 V | 1.2710 |
| 300...160 | 59 | روغن، هوا | 870...840 | 217 | 630...610 | 50 NiCr 13 | 1.2721 |
| 250...150 | 64 | روغن | 820...760 | 211 | 720...690 | 90 MnCrV B | 1.2842 |
| 540...510 | 67 | روغن، هوا | 1210...1180 | – | 820...770 | S 2-10-1-8 | 1.3247 |
فولادهای گرم کار:
درمورد دستورالعمل عملیات حرارتی فولادهای گرم کار هم، به ویژه انواع پرآلیاژ آن، مخصوصا رعایت دقیق مدت زمان گرم کردن و مدت زمان نگهداری بسیار مفید است. سختی این فولادها بستگی به دمای برگشت دارد. به طور مثال فولاد قالب آهنگری با شماره مواد 1.2713 در دماهای برگشت زیر مقادیر استحکامی متفاوتی دارد. (در جدول 3)
جدول 3: ارتباط استحکام و دمای برگشت (برای فولاد 1.2713)
| 700 | 650 | 600 | 550 | 500 | 450 | 400 | دمای برگشت به درجه سانتیگراد |
| 880 | 1030 | 1230 | 1320 | 1420 | 1520 | 1620 | استحکام به N/mm2 |
جدول 4: عملیات حرارتی فولادهای گرم کار
| 700 | 650 | 600 | 550 | 500 | 450 | 400 | دمای برگشت به درجه سانتیگراد |
| 880 | 1030 | 1230 | 1320 | 1420 | 1520 | 1620 | استحکام به N/mm2 |
عملیات حرارتی فولادهای سازه ای:
در مورد فولادهای سازه ای نه فقط به افزایش سختی استحکام بلکه به حداکثر مقدار چقرمگی ممکن که قابل دسترسی است توجه می شود. بدین جهت فرایند عملیات حرارتی فولادهای سازهای از فولادهای ابزاری متفاوت است.
ورق آلیاژی ضدسایش
