فولاد گرم کار

متن کامل علل تابیدگی حین عملیات مارتمپرینگ را می توانید با کلیک بر روی عبارت ((فولاد ابزار گرمکار)) مشاهده نمایید.

بررسی علل تابیدگی در حین عملیات حرارتی مارتمپرینگ روی صفحات کم ضخامت دو نوع فولاد گرم کار DIN1.2344 و DIN1.2312

تابیدگی و اعوجاج قطعات در حین عملیات حرارتی همیشه به عنوان یک مشکل جدی وجود داشته است. و این مشکل روی مقاطع کم ضخامت بیشتر بروز می کند. در این پژوهش روشی ارایه می گردد تا علاوه بر به دست آوری خواص مکانیکی مطلوب. در فرآیند عملیات حرارتی مارتمپرینگ، کمترین میزان تغییر در ابعاد نیز حاصل شود. یا رویکرد بررسی علل و نیل به حداقل تابیدگی و اعوجاج، از دو نوع فولاد ابزار گرم کار با ضخامت های مختلف استفاده شد. پس از انجام آزمایشات متعدد سیکل مارتمپرینگ پله ای حاصل گردید، تا حداقل میزان تابیدگی و تغییر در شکل هندسی را به همراه داشته است.

کلمات کلیدی: عملیات حرارتی، فولاد گرم کار، مارتمپرینگ، تابیدگی و اعوجاج.

فولادها به عنوان مواد پلی مورفیسم این امکان را دارند. که با انجام عملیات حرارتی مناسب روی آنها به بهترین خواص مرتبط با عملکرد دست پیدا کنند. ولی عملیات حرارتی روی نمونه های فولادی کم ضخامت جهت افزایش میزانی سختی-که اغلب باعث مقاومت به سایش نیز می گردد. تابیدگی و اعوجاجی را به همراه دارد.

که در بسیاری موارد باعث معیوب شدن قطعات می گردد [1]. به عنوان نمونه مدل های ریختگری در فرآیند قالب گیری، بخصوص قالب گیری ماشینی-بدلیل در معرض قرارگیری پاشش ماسه. به صورت مستمر، دچار سایش می گردند. و به منظور افزایش مقاومت به سایش و در نهایت افزایش عمر مفید مدل های ریختگری می توانیم آنها را از جنس فولادی تهیه. و در پروسه عملیات حرارتی با افزایش میزان سختی به افزایش مقاومت به سایش آنها کمک کنیم.

اما بدلیل دقت ابعادی بالای این صفحه مدل ها و داشتن تلرانس های محدود، امکان انجام عملیات حرارتی روی آنها وجود ندارد. زیرا تابیدگی و اعوجاج یاد شده باعث از بین رفتن دقت های ابعادی می گردد. در بسیاری از موارد با در نظر گرفتن اضافات تراش برای بعد از عملیات حرارتی. تابیدگی های به وجود آمده را با ماشین کاری اصلاح می کنند. این روش به دلیل دشوار بودن باربرداری بعد از سخت شدن-بخصوص در قطعات پیچیده-روش مناسبی نیست. و در صورت انجام، بسیار وقت گیر و همراه با هزینه های ماشین کاری زیادی است [2].

از آنجایی که مواد بر اثر حرارت دچار تغییر در خواص ذاتی خود شامل خواص متالورژیکی و مکانیکی می گردند. بنابراین ممکن است تحت شرایطی که بر آنها حاکم می گردد. رفتاری متناسب با ویژگی های جدید ارائه دهند. تغییر شکل یا اعوجاج یعنی تغییر در ابعاد و شکل هندسی قطعه. که در اثر تغییر حجم حاصله از دگرگونی فازها و یا تنش های حرارتی و ساختاری رخ می دهد. اعوجاج مخصوصاً در هنگامی که گرم کردن قطعه نامنظم و سریع باشد. یا وضع قرار گیری قطعه در کوره یا هنگام سرد شدن ناقض و نامناسب باشد، پیش می آید. از طرفی باید دقت داشت که عمل سرمایش آرام و تدریجی باشد تا از ایجاد تنش های پسماندی. که به دلیل وجود گرادیان های دمایی به وجود می آیند، جلوگیری شود. با این وجود جلوگیری از اعوجاج قطعات طول و نازک بسیار مشکل است [3].

لذا هدف از این پژوهش بررسی علل مرتبط با شکل گیری تابیدگی در حین عملیات حرارتی. و ارائه راه حلی برای رسیدن به کمترین مقدار تابیدگی است. تا پس از عملیات حرارتی یا نیازی به ماشینکاری نباشد و یا با حداقل باربرداری نتیجه مطلوب حاصل گردد. از آنجا که عدم یکنواختی در شیب های حرارتی هنگام گرم و سرد شدن قطعه یکی از دلایل تابیدگی در عملیات حرارتی می باشد [4]، لذا پروسه ((مارتمپرینگ)) جهت به حداقل رسانیدن شیب های حرارتی و یکسان شدن دما در سطح و مغز قطعه، انتخاب گردید.

بنابراین چشم انداز این پژوهش روی ((صفحه های فولادی با ضخامت کم)) چنین تعریف گردید:

1- انتخاب مناسب ترین مواد از نظر ترکیب شیمیایی جهت کاهش میزان تابیدگی و اعوجاج.

2-انتخاب بهترین پروسه عملیات حرارتی برای کاهش میزان تابیدگی و اعوجاج.

3- در نظر گرفتن اثر ضخامت با توجه به نسبت مستقیم بین اندازه ضخامت و میزان تابیدگی.

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربه ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر با ضمیمه نمودن آن به محصولاتش آنرا به مشتریان خویش ارائه داده است. که توانسته رضایتمندی آنان را همواره فراهم آورد. صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش، انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.

متن کامل فولاد Ck70 سخت کاری شده را می توانید با کلیک بر روی عبارت ((فولاد ابزار CK)) مشاهده نمایید.

فولاد ck70 سخت کاری شده-مقایسه ریز ساختار، سختی و مقاومت به سایش. چهار نوع آلیاژ جوش روکش سخت با فولاد Ck70 سخت کاری شده به منظور جایگزینی تیغه های برشی

تیغه های فولادی مورد استفاده برای برشکاری انواع پلاستیک ها، لاستیک ها، چوب و فلزات. در اکثر موارد فولادهای پر کربن (نظیر فولاد Ck70) می باشند. که با استفاده از عملیات حرارتی سخت کاری سطحی، لایه سخت و قابل برشی بر روی آنها ایجاد می شود. در این تحقیق، از فولاد St37، به عنوان ماده جایگزین فولادهای پر کربن استفاده شد. و با استفاده از چهار الکترود مختلف و به روش جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی، لایه روکشی سخت بر روی این فولاد اعمال گردید. در مرحله بعد آزمون های آنالیز شیمیایی، متالوگرافی نوری، سختی و مقاومت به سایش بر روی نمونه ها انجام شد.

نتایج آنالیز شیمیایی انجام گرفته از فلز رسوب جوش نمونه الکترودهای انتخابی نشان داد. که حضور حدود 0/5 درصد کربن همراه عناصر آلیاژی کاربیدساز و سختی پذیری. و با مقادیر مختلف تأثیر متفاوتی در میزان سختی و مقاومت به سایش داشتند. بطوریکه در این تحقیق نمونه آلیاژ فلز رسوب Fe-Cr-Mo-V-W با کد WD دارای بهترین نتایج از نظر سختی و مقاومت به سایش بود. ساختار فلز رسوب نمونه حاصل از الکترود WD دارای ساختار مارتنزیت همراه با کاربیدهای آلیاژی با دانه بندی ریز. به همراه کمی آستنیت باقی مانده بود. نتایج آزمون تیغه ها در شرایط کاربردی نشان داد که رسوب حاصل از الکترود WD دارای سختی و مقاومت به سایش مطلوب. و نیز قابلیت برش بالاتری از نمونه فولاد Ck70 عملیات حرارتی سخت کاری شده می باشد.

تیغه های فولادی، ابزارهایی هستند که به منظور برشکاری مواد مختلف از جمله فلزات، چوب، پلاستیک، لاستیک، کاغذ بکار می روند. جنس این تیغه ها عمدتاً از نوع فولاد پر کربن (آلیاژی و غیر آلیاژی) با قابلیت عملیات حرارتی سخت کاری می باشند. به نحوی که پس از سخت کاری سطحی به سختی بالایی می رسد و امکان استفاده در شرایط برشکاری را پیدا می کنند.

امروزه فولادهای متعددی در صنعت برای تولید تیغه های فولادی با مصارف مختلف استفاده می شوند. براساس استاندارد DIN 17222، اصلی ترین این فولادها شامل Ck70،CK75 و 42CrMo4 برای برش چوب، 2567 و 2542. برای برش فلزات و 1/2436،1/2080و1/2379 برای برش کاغذ و لاستیک هستند.

تیغه های فولادی مذکور، ابتدا تحت عملیات ماشین کاری و سوراخ کاری قرار می گیرند. و سپس روی لبه آنها عملیات حرارتی سخت کاری سطحی القایی یا شعله ای انجام می شود. تا سختار مارتنزیتی – آستنیتی ایجاد شود. با توجه به نوع کاربرد، سختی این تیغه ها بالاتر از 50HRC (60-54HRC) است. البته میزان سختی لازم برای برش، به کاربرد تیغه و نوع ماده مورد برشکاری بستگی دارد. تیغه ها علاوه بر سختی باید مقاوم به سایش و ضربه نیز باشند. در غیر اینصورت در مدت زمانی کم دچار ترک خوردگی شده و لبه تیغه ها کند می شود.

فولادهای پر کربن مورد استفاده برای تهیه تیغه های برش، قیمت نسبتاً بالایی داشته. و عملیات حرارتی سخت کاری سطحی بر روی آنها به امکانات خاص و نسبتاً گران قیمت نیاز دارد. که شرایط کنترلی ویژه ای را می طلبند. امروزه روش های دیگری نیز برای سخت کاری سطحی مواد استفاده می شوند. جوشکاری، پاشش حرارتی، رسوب دهی الکتریکی و رسوب دهی بخار، اصلی ترین روش های مورد استفاده جهت عملیات سطحی هستند.

جوشکاری، بیشترین استحکام پیوند بین رسوب و زیرلایه را فراهم می کند. در انتخاب نوع رسوب جوش جهت روکش سخت می بایست تأثیر عناصر آلیاژی مختلف از جمله Cr،MO،V،W. که در میزان سختی و مقاومت به سایش و نیز سختی ثانویه مؤثرند مورد بررسی قرار گیرند. مشخص گردید که عنصر کروم باعث افزایش مقاومت به سایش در دمای بالا و نیز افزایش سختی پذیری می شود. مقدار کروم جهت کسب سختی ثانویه مناسب، 4 الی 12 درصد است.

لذا در ترکیب الکترودهای مختلف تولیدی، مقدار کروم در این محدوده انتخاب می شود. ضمناً عنصر کروم به اکسایش در دمای بالا مقاوم است. و به قابلیت سختی پذیری آلیاژ کمک می کند. وانادیم از افزایش اندازه دانه ها جلوگیری کرده و ضمن افزایش سختی، مقاومت به ضربه را بهبود می دهد. استفاده از وانادیم علاوه بر خاصیت برش، خاصیت مقاوم به سایش را در لبه های تیغه ها بهبود می بخشد.

ضمناً وانادیم با رسوب کاربید وانادیم روی مرزدانه ها از افزایش اندازه دانه ها جلوگیری می کند. لذا از این عنصر هم به مقدار 0/5 درصد در فلز رسوب استفاده می شود.

مولیبدن باعث افزایش سختی ثانویه و مقاومت به حرارت می شود. و حضور تنگستن نیز خاصیت سختی و افزایش قابلیت برشکاری (در لبه تیغه ها) را به دنبال دارد. همچنین اثر عنصر مولیبدن در ایجاد سختی ثانویه بیشتر از عنصر تنگستن است. به نحوی که در مقادیر بیش از 1 درصد باعث افزایش قابل ملاحظه سختی می شود. ولی همین مسئله در مورد عنصر تنگستن در مقادیر بیش از 2 درصد صادق است. لذا عنصر مولیبدن کمتر از 1 درصد (حدود 0/5 درصد) و مقدار تنگستن کمتر از 2 (حدود 1/3 درصد) انتخاب می شود.

تیغه های فولادی باید علاوه بر مقاومت به سایش و خاصیت برش، دارای مقاومت به حرارت نسبی باشند. چون در حین عملیات برش، نوک تیغ ها در اثر اصطکاک و برش با مواد مختلف گرم می شوند. لذا باید نوک تیغه به بازپخت در دماهای نسبتاً بالا مقاوم بوده و دارای خاصیت سختی ناشی از عملیات بازپخت باشد. لذا عنصر مولیبدن غالباً در ترکیب شیمیایی استفاده می شود که افزایش سختی ناشی از عملیات بازپخت را به دنبال دارد. البته عناصر دیگر نظیر کروم و تنگستن نیز به این امر کمک می کنند.

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربه ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر با ضمیمه نمودن آن به محصولاتش آنرا به مشتریان خویش ارائه داده است. که توانسته رضایتمندی آنان را همواره فراهم آورد. صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش، انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.