فولاد ابزار: راهنمای نهایی نمرات, کاربردهای, و عملکرد

فولاد ابزار یک ماده اساسی در تولید مدرن است, ایفای نقش محوری در تولید ابزارهایی که باید شرایط سخت را تحمل کنند و دقت بالایی را ارائه دهند.

چه در اتومبیل, هوا و فضا, الکترونیک, یا صنایع کالاهای مصرفی,

سختی برجسته فولاد, مقاومت در برابر پوشیدن, و قدرت آن را برای برنامه های با کارایی بالا ضروری می کند.

این مقاله نگاهی عمیق به نمرات مختلف فولاد ابزار ارائه می دهد, خصوصیات منحصر به فرد آنها, و جایی که آنها اعمال می شوند, به شما در حرکت در پیچیدگی انتخاب فولاد مناسب برای نیازهای خود کمک می کند.

1. فولاد ابزار چیست?

فولاد به گروهی از فولادهای کربن بالا اشاره دارد که به طور خاص برای مقاومت در برابر فشارها و سایش های مرتبط با برنامه های سازنده ابزار طراحی شده اند.

این فولادها برای انجام در شرایط شدید مهندسی شده اند, مانند درجه حرارت بالا,

فشار شدید, و ساینده ساینده, آنها را در تولید ابزارهای برش ضروری می کند, قالب, بمیرد, و سایر ابزارهای صنعتی.

فولادهای ابزار دارای خواص منحصر به فردی هستند که آنها را از انواع دیگر فولاد متمایز می کند,

مانند سختی عالی, مقاومت در برابر پوشیدن, سختی, و توانایی حفظ قدرت در دمای بالا.

2. انواع فولاد ابزار

فولادهای ابزار برای تأمین نیازهای خاص در صنایع مهندسی شده اند. بیایید انواع کلیدی را کشف کنیم:

فولادهای ابزار سخت سازی آب (نوع w)

• خواص: محتوای کربن بالا (به طور معمول 0.90-1.40 ٪), با خاموش کردن آب آنها را آسان کنید.

  

• برنامه: ابزارهای اساسی مانند مته ها, مشت, و reamers.

• • فولاد W1: حاوی کربن 1.00-1.10 ٪ است, سختی زیاد اما سختی کمتری.
  • فولاد W2: کمی در کربن (1.10-1.40 ٪), افزایش سختی به هزینه سختی.

فولادهای ابزار کار سرد

فولادهای ابزار کار سرد برای ابزارهایی طراحی شده اند که در دماهای نسبتاً پایین عمل می کنند. این فولادها سختی و مقاومت بسیار خوبی دارند, برای برش و ابزارهای شکل گیری ضروری است.

• نوع D (کروم زیاد کربن)

• • خصوصیات: معروف به مقاومت در برابر سایش فوق العاده, به طور معمول حاوی کروم 11-13 ٪.
  • برنامه: برای خالی کردن می میرد, تشکیل دهنده, و سکه, همراه با تیغه های برشی و مشت.
  • آلیاژهای قابل توجه: فولاد D2 (12% کروم) به سختی R Rockwell C می رسد 57-62.

• نوع O (نفتی)

• • خصوصیات: این فولادها در روغن سخت می شوند, تعادل بین مقاومت سایش و سختی.
  • برنامه: ابزارهای برش, مهر زدن می میرد, و تشکیل ابزار.
  • آلیاژهای قابل توجه: فولاد O1 (0.90% کربن) سختی را فراهم می کند 60-64 HRC پس از خاموش کردن روغن.

• نوع A (سخت شدن هوا)

• • خصوصیات: در هوا سخت می شود, ارائه سختی و ثبات بعدی.
  • برنامه: در سنجها استفاده می شود, خالی کردن می میرد, و تشکیل ابزار.
  • آلیاژهای قابل توجه: فولاد A2 (5% کروم) ثبات ابعادی بالایی را با سختی ارائه می دهد 55-59 HRC.

فولادهای ابزار مقاوم در برابر شوک (نوع S)

فولادهای ابزار از نوع S برای مقاومت در برابر اثرات ناگهانی یا بارهای شوک مهندسی شده اند, آنها را برای ابزارهایی که تحمل سرماخوردگی سنگین دارند ، ایده آل می کنند.

• خواص: سختی استثنایی, اجازه می دهد فولاد بدون ترک خوردگی ضربه زیاد را جذب کند.
• برنامه: اسکنه, مشت, مجموعه های پرچ, و ابزارهای سنگین.
• آلیاژ قابل توجه: فولاد S7 به دلیل توانایی خود در مقاومت در برابر شکستگی تحت تأثیر ایستاده است, دارای رتبه بندی چقرمگی از 25-30 ft-lbs.

فولادهای ابزار کار داغ

این فولادها برای حفظ سختی و چقرمگی در دمای بالا فرموله شده اند.

• خواص: آنها خصوصیات مکانیکی خود را حتی در دمای تا 1200 درجه فارنهایت حفظ می کنند (650درجه سانتیگراد).
• برنامه: ریخته گری, جعل می میرد, و قالب های پلاستیکی.
• آلیاژهای قابل توجه: فولاد H13 (5% کروم, 1.5% مولیبدن) در مقاومت در برابر گرما برتری دارد, نگهدارنده 90% از سختی آن در دمای تا 1100 درجه فارنهایت.

فولادهای پر سرعت (HSS)

فولادهای پر سرعت برای ابزارهایی طراحی شده اند که باید با سرعت برش زیاد کار کنند.

• نوع M (فولادهای پر سرعت مولیبدن): این فولادها اجازه برش با سرعت زیاد و بدون از دست دادن قابل توجهی در سختی را می دهند.
  فولاد M2 (6% تنگستن, 5% مولیبدن) یک مثال برتر است, ارائه تطبیق پذیری و سختی زیاد (60-65 HRC).
• نوع T (فولادهای پر سرعت تنگستن): در برابر گرما و سایش بسیار مقاوم است, برای برنامه های برش سنگین استفاده می شود.
  فولاد T1 (18% تنگستن) سختی بیش از حد را حفظ می کند 70 HRC تحت شرایط خواستار.

3. خصوصیات اصلی فولاد ابزار

زیر, ما عمیق تر به خواص اصلی فولاد ابزار می پردازیم که آن را در طیف گسترده ای از صنایع ضروری می کند.

سختی

یکی از مهمترین خصوصیات فولاد ابزار ، سختی آن است. سختی به مقاومت مواد در برابر تورفتگی و سایش سطحی اشاره دارد.

فولادهای ابزار به طور خاص برای حفظ یک لبه برش تیز یا ابزارهایی که قادر به تحمل سایش شدید بیش از استفاده گسترده هستند ، طراحی شده اند.

• سختی زیاد برای برش و شکل گیری: فولادهای ابزار مانند فولاد D2 می تواند به دامنه سختی برسد 57-62 HRC (Rockwell C), اطمینان از حفظ وضوح حتی در شرایط سخت.
• از طریق عملیات حرارتی حاصل می شود: سختی با خاموش کردن فولاد در یک محیط خاص حاصل می شود (اب, روغن, یا هوا), به دنبال آن ، باعث کاهش شکنندگی ضمن حفظ سختی زیاد می شود.

چرا مهم است: سختی تضمین می کند که این ابزار می تواند شکل و وضوح خود را در حین استفاده حفظ کند,

کاهش فراوانی جایگزینی و افزایش کارایی عملیات مانند برش, مهر زنی, و قالب گیری.

سختی

چقرمگی به توانایی فولاد ابزار در جذب ضربه بدون شکستگی اشاره دارد.

این امر به ویژه برای ابزارهایی که بارهای ناگهانی شوک را تجربه می کنند بسیار مهم است, مثل مشت, اسکنه, و تجهیزات ابزار سنگین.

• تعادل سختی با سختی: سختی به تنهایی کافی نیست; یک فولاد ابزار سخت در برابر ترک خوردگی تحت استرس با تأثیر بالا مقاومت خواهد کرد.
  فولاد S7, به عنوان مثال, سختی برجسته ای دارد, مقاوم در برابر شوک و قادر به مقاومت در برابر کارهای سنگین بدون شکستن.
• سختی در مقابل. شجاعت: یک فولاد شکننده تر ممکن است در معرض شوک های ناگهانی یا ضربه زیاد شکستگی شود,
  به همین دلیل انتخاب یک آلیاژ متعادل مانند فولاد A2 (با سختی و سختی خوب) اغلب برای ابزارهایی که با استرس های مختلفی روبرو هستند ضروری است.

چرا مهم است: چقرمگی طول عمر ابزارهایی را که در معرض تأثیرات مکرر یا رسیدگی خشن هستند تضمین می کند.

ابزارهایی که در صنایعی مانند ساخت و ساز یا معدن استفاده می شود نیاز به تحمل بارهای زیاد شوک بدون ترک خوردگی دارند.

مقاومت در برابر پوشیدن

مقاومت در برابر سایش توانایی فولاد ابزار برای مقاومت در برابر تخریب ناشی از اصطکاک و سایش مکانیکی است.

این خاصیت برای ابزارهایی که با مواد سخت کار می کنند بسیار مهم است یا تحت لباس گسترده قرار می گیرند, مانند ابزار برش, بمیرد, و قالب.

• تشکیل کاربید: عناصر آلیاژ مانند وانادیوم, کروم, و تنگستن در تشکیل کاربیدهای سخت در فولاد نقش دارد, به طور قابل توجهی مقاومت در برابر سایش آن را بهبود می بخشد.
  به عنوان مثال, فولاد D2 (با محتوای زیاد کروم) مقاومت در برابر سایش عالی را ارائه می دهد, ایده آل برای مرگ و ابزارهای برش.
• به حداقل رساندن سایش ابزار: ابزاری مقاوم در برابر سایش بیشتر است, هر چه بیشتر می تواند بدون نیاز به تعمیر و نگهداری یا تعویض کار کند, ارائه صرفه جویی قابل توجهی در هزینه در طول زمان.

چرا مهم است: مقاومت در برابر سایش تضمین می کند که ابزارها در هنگام استفاده گسترده ، اثربخشی و شکل خود را حفظ کنند, افزایش کارایی کلی و کاهش خرابی برای نگهداری ابزار.

مقاومت در برابر گرما

مقاومت در برابر حرارت برای فولادهای ابزار مورد استفاده در محیط های درجه حرارت بالا بسیار مهم است, جایی که ابزارها باید حتی در معرض گرمای شدید ، قدرت و سختی خود را حفظ کنند.

این امر به ویژه برای ابزارهای کار گرم مورد استفاده در ریخته گری بسیار مهم است, جعل, و سایر برنامه های گرمای بالا.

• حفظ سختی در دمای بالا: فولادهای ابزار مانند H13 برای حفظ خصوصیات مکانیکی خود مهندسی شده اند, مانند سختی و قدرت, حتی در دمای تا 1200 درجه فارنهایت (650درجه سانتیگراد).
• ثبات حرارتی: فولادهای ابزار مقاوم در برابر گرما می توانند در برابر دوچرخه سواری حرارتی مقاومت کنند (گرمایش و سرمایش مکرر) بدون رنج از تغییرات ساختاری قابل توجهی, که می تواند منجر به شکست شود.

چرا مهم است: مقاومت در برابر گرما به فولادهای ابزار اجازه می دهد تا در محیط هایی که سایر مواد استحکام یا تخریب خود را از دست می دهند ، کار کنند, مانند جعل فلز و شکل گیری گرم.

قابلیت تغییر

در حالی که فولادهای ابزار به طور کلی برای عملکرد بالا در شرایط شدید طراحی شده اند, برخی از نمرات قابلیت ماشینکاری برتر را ارائه می دهند,

که برای ایجاد اشکال و اجزای پیچیده قبل از عملیات حرارتی ضروری است.

• سهولت در شکل گیری: آلیاژها مانند فولاد O1 (فولاد سخت کننده نفت) به ویژه به دلیل قابلیت قابلیت استفاده خود شناخته شده اند, اجازه برش و شکل گیری آسان تر در طی فرآیند تولید.
• تأثیر بر ابزار و هزینه ها: فولادهای ابزار با ماشینکاری بهتر به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا به سرعت به طرح های دقیق دست یابند, کاهش هزینه های ماشینکاری و زمان سرب.

چرا مهم است: قابلیت ماشین سازی فرآیندهای تولید کارآمد را امکان پذیر می کند, کاهش زمان و هزینه های درگیر در ایجاد ابزارها یا مؤلفه هایی با طرح ها یا مشخصات پیچیده.

ثبات ابعادی

ثبات بعدی به توانایی فولاد در حفظ شکل و اندازه آن در گرما و استرس اشاره دارد, که برای ابزارها و مؤلفه های دقیق بسیار مهم است.

• به حداقل رساندن پیچ و تاب: فولادهای ابزار مانند A2 (فولاد سخت کننده هوا) به دلیل ثبات بعدی بعدی خود شناخته شده اند.
  این امر به ویژه در ابزارها و می میرد که نیاز به تحمل محکم دارند.
• کنترل انبساط حرارتی: فولاد با ثبات ابعادی بالا به دلیل نوسانات دما در برابر انبساط یا انقباض مقاومت می کند, اطمینان از عملکرد ابزار مداوم.

چرا مهم است: ثبات بعدی تضمین می کند که ابزارها و مؤلفه ها اندازه و شکل دقیق خود را حفظ کنند,
منجر به دقت بالا و نقص کمتری در محصول نهایی, به ویژه در ساخت قالب ها و سنج ها.

مقاومت در برابر خوردگی

اگرچه ویژگی اصلی همه فولادهای ابزار نیست, مقاومت در برابر خوردگی در برنامه های خاص که ابزار در معرض رطوبت است بسیار مهم است, مواد شیمیایی, یا سایر محیط های خورنده.

• افزودن کروم: فولادهای آلیاژ بالا مانند فولاد D2 (12% کروم) به ویژه در برابر خوردگی مقاوم هستند,
  به همین دلیل از آنها در محیط هایی استفاده می شود که ابزارها در معرض رطوبت یا مواد خورنده قرار می گیرند.
• پوشش های سطح محافظ: در بعضی موارد, فولادهای ابزار برای تقویت بیشتر مقاومت آنها در برابر زنگ زدگی و تخریب ، روکش شده یا با اتمام ضد خوردگی تحت درمان قرار می گیرند..

چرا مهم است: مقاومت در برابر خوردگی تضمین می کند که ابزارها می توانند در محیط هایی با رطوبت بالا یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی قابل اعتماد عمل کنند, که طول عمر ابزار را افزایش داده و هزینه های نگهداری را کاهش می دهد.

4. عملیات حرارتی فولاد ابزار

عملیات حرارتی یک فرآیند مهم در تقویت عملکرد و خواص فولادهای ابزار است.

با کنترل دما, زمان, و روشهای خنک کننده, عملیات حرارتی ریزساختار فولاد را تغییر می دهد, ارائه ترکیب مورد نظر از سختی, سختی, و مقاومت در برابر پوشیدن.

در این بخش مراحل و تکنیک های مختلف عملیات حرارتی مورد استفاده برای بهینه سازی عملکرد فولاد ابزار مورد بررسی قرار می گیرد.

اصول عملیات حرارتی برای فولاد ابزار

عملیات حرارتی شامل یک سری مراحل گرمایش و سرمایش کنترل شده است که خصوصیات فیزیکی و گاه شیمیایی فولاد ابزار را تغییر می دهد. مراحل اصلی به طور معمول شامل می شود:

• بذله گویی: فرآیند گرم کردن فولاد به دمای بالا, جایی که ریزساختار آن به صورت آستنیتی می شود (یک محلول جامد کربن در آهن).
• فروکش: خنک کننده سریع برای سخت کردن فولاد, به طور معمول با غوطه وری در یک محیط مایع انجام می شود (مانند روغن, اب, یا هوا).
• خویشاوند: گرم کردن فولاد به دمای پایین تر برای کاهش شکنندگی و تنظیم سختی در سطح مورد نظر.

هر یک از این مراحل برای دستیابی به تعادل مناسب خواص در ابزار نهایی بسیار مهم است.

فرآیندهای کلیدی عملیات حرارتی

بذله گویی

Austenitizing اولین قدم در عملیات حرارتی فولاد ابزار است, که در طی آن فولاد به دمای بالاتر از نقطه بحرانی خود گرم می شود

(دمایی که ریزساختار در آن به آستنیت تبدیل می شود, به طور کلی بسته به درجه فولاد بین 800 درجه سانتیگراد و 1300 درجه سانتیگراد).

• عینی: برای حل کربن و سایر عناصر آلیاژ در یک محلول جامد, ایجاد یک ساختار یکنواخت که می تواند به سرعت خنک شود تا مارتنزیت یا سایر مراحل مورد نظر را تشکیل دهد.
• کنترل دما: دمای آستنیت باید با دقت کنترل شود.
  درجه حرارت بیش از حد بالا می تواند منجر به رشد دانه و کاهش استحکام شود, در حالی که دمای خیلی کم ممکن است کربن کافی حل نشود, بر سختی نهایی تأثیر می گذارد.

فروکش

خاموش کردن سریع خنک کننده فولاد برای سخت شدن آن است. انتخاب رسانه خاموش - روغن, اب, هوا, یا گاز - به درجه خاص فولاد ابزار و خواص مورد نظر بستگی دارد.

• رسانه های خاموش:

• • اب: سریعترین نرخ خنک کننده را فراهم می کند, منجر به سختی زیاد, اما می تواند در برخی از فولادهای ابزار ترک خوردگی یا تحریف را القا کند.
  • روغن: کندتر از آب, روغن خطر ترک خوردگی را کاهش می دهد, آن را برای فولادهای مستعد فشارهای حرارتی ایده آل می کند, مانند فولاد ابزار D2.
  • هوا: از خاموش شدن هوا برای آلیاژها مانند استفاده می شود فولاد A2 (فولاد سخت کننده هوا), که به منظور سخت شدن در هوا به جای یک محیط مایع طراحی شده اند.

• عینی: خنک کننده سریع کربن را در یک ساختار تحریف شده قفل می کند (مارتنسیت), منجر به سختی زیاد.
  هر چند, این فرایند همچنین استرسهای داخلی را افزایش می دهد, که می تواند فولاد را شکننده کند.

خویشاوند

بعد از فرونشست, فولاد ابزار به طور معمول بسیار سخت اما شکننده است.
مزاج فرایند گرم کردن فولاد به دمای پایین تر است, به طور معمول بین 150 درجه سانتیگراد و 650 درجه سانتیگراد, برای کاهش شکنندگی و تنظیم سختی بدون قربانی کردن قدرت بیش از حد.

• عینی: برای تسکین فشارهای داخلی ناشی از فرونشست و اجازه کاهش کنترل سختی برای بهبود سختی.
• تأثیر بر خواص: فرایند معتدل به کربن به دام افتاده در ساختار مارتنزیتیک اجازه می دهد تا به کاربیدهای ریز رسوب شود, بهبود سختی ضمن کاهش شکنندگی.

• • درجه حرارت بالا (بیش از 500 درجه سانتیگراد): چقرمگی را با هزینه مقداری سختی افزایش می دهد, مناسب ساختن آن برای ابزارهایی که باید تأثیر و شوک را تحمل کنند, مانند فولاد S7.
  • درجه حرارت کم درجه حرارت (زیر 300 درجه سانتیگراد): ضمن ارائه مقداری سختی ، سختی را حفظ می کند, ایده آل برای ابزارهایی که به لبه تیز نیاز دارند, مانند ابزار برش.

عادی سازی

عادی سازی یکی دیگر از فرآیند تصفیه حرارتی است که شامل گرم کردن فولاد به دمای بالاتر از نقطه بحرانی آن و سپس خنک کننده هوا است.

در حالی که شبیه به Austenitizing است, عادی سازی به طور معمول برای پالایش ساختار دانه فولاد استفاده می شود.

• عینی: برای اصلاح ساختار دانه و تسکین فشارهای داخلی که می تواند ماشینکاری را تحریف کند. این فرایند معمولاً برای فولادهایی که قبلاً جعلی یا بازیگران شده اند استفاده می شود.
• تأثیر در ریزساختار: عادی سازی منجر به ریزساختار یکنواخت تر می شود, بهبود عملکرد کلی فولاد در فرآیندهای بیشتر عملیات حرارتی.

بازپخت

بازپرداخت شامل گرم کردن فولاد به دمای بالا و سپس خنک کردن آن به آرامی است, به طور معمول در کوره. هدف از آنیلینگ نرم کردن فولاد است, ماشین یا فرم را آسان تر می کند.

• عینی: برای رفع فشارهای داخلی, انعطاف پذیری را افزایش دهید, و ریزساختار فولاد را اصلاح کنید, مناسب تر آن برای ماشینکاری یا پردازش بیشتر.
• تأثیر بر خواص: بازپرداخت سختی را کاهش می دهد و سختی را افزایش می دهد, کار در مراحل اولیه خود را آسان تر می کند.

تکنیک های خاص عملیات حرارتی

درمان کرایوژنیک

درمان کرایوژنیک شامل خنک کردن فولاد به درجه حرارت بسیار پایین است (به طور معمول -196 درجه سانتیگراد با استفاده از نیتروژن مایع). این فرآیند به ویژه پس از خاموش شدن و خویشاوند مؤثر است.

• عینی: برای تبدیل آستنیت به مارتنزیت و تقویت شکل گیری کاربیدهای ریز, بهبود مقاومت در برابر سایش, سختی, و ثبات بعدی.
• تأثیر بر خواص: درمان کرایوژنیک مقاومت سایش و ماندگاری فولاد را تقویت می کند, آن را برای ابزارهای مورد استفاده در برنامه های با لباس بالا ایده آل می کند, مانند برش یا سنگ زنی.

سخت شدن سطح (سخت شدن)

تکنیک های سخت شدن سطح, مانند کربوهلینگ وت نیتیدر, برای سخت تر کردن سطح فولاد ابزار ضمن حفظ سخت تر استفاده می شود, هسته انعطاف پذیر بیشتر.

• کربوهلینگ: شامل گرم کردن فولاد در یک محیط غنی از کربن است, اجازه می دهد کربن در لایه سطح پخش شود, در نتیجه سختی سطح را افزایش می دهد.
• نیتیدر: فرآیند مشابهی که نیتروژن به سطح فولاد معرفی می شود تا نیتریدهای سخت تشکیل شود, بهبود مقاومت سایش و خوردگی بدون نیاز به فرونشست.
• عینی: برای دستیابی.
• تأثیر بر خواص: این فرآیندها عمر ابزارها را در برنامه هایی که سطح آن در معرض اصطکاک شدید یا خوردگی قرار می گیرد ، افزایش می دهد اما در جایی که یک هسته سخت برای جذب شوک مورد نیاز است.

5. عناصر آلیاژی در فولاد ابزار

عملکرد فولاد ابزار به طور قابل توجهی تحت تأثیر عناصر آلیاژ اضافه شده در طول تولید آن است.

این عناصر به طور خاص برای تقویت خصوصیات فولاد مانند سختی انتخاب شده اند, مقاومت در برابر پوشیدن, سختی, و مقاومت در برابر گرما.

کربن (جف)

کربن عنصر اصلی در فولاد ابزار است, و این نقش مهمی در تعیین سختی و استحکام فولاد دارد. میزان کربن در فولاد ابزار به طور معمول از 0.5% به 2.0%.

تأثیر بر خواص:

• سختی: میزان کربن بالاتر منجر به افزایش سختی می شود, همانطور که با سایر عناصر آلیاژ کاربیدها را تشکیل می دهد.
• مقاومت در برابر پوشیدن: کربن با افزایش سختی و تشکیل کاربیدهای سخت در فولاد ، مقاومت در برابر سایش را تقویت می کند.
• سختی: هر چند, کربن بیش از حد می تواند فولاد را شکننده کند, کاهش سختی آن. یک مقدار متعادل برای عملکرد بهینه لازم است.

کروم (کلوچه)

کروم یکی از مهمترین عناصر آلیاژ در فولاد ابزار است, به خصوص در فولادهای پر سرعت و فولادهای ابزار سرد.

این مسئول افزایش سختی است, مقاومت در برابر پوشیدن, و مقاومت در برابر خوردگی.

تأثیر بر خواص:

• سختگیرانه: کروم سخت قابلیت فولاد ابزار را افزایش می دهد, این بدان معنی است که به فولاد کمک می کند تا حتی پس از گرم شدن و خاموش شدن ، سختی خود را حفظ کند.
• مقاومت در برابر پوشیدن: این سازه های کاربید قوی را تشکیل می دهد, که به مقاومت در برابر سایش فولاد کمک می کند.
• مقاومت در برابر خوردگی: کروم همچنین مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد, مخصوصاً در فولادهای ابزار مانند D2 وت m2, آنها را برای استفاده در محیط هایی که اکسیداسیون نگران کننده است ، مناسب می کند.
• سختی: در حالی که کروم قدرت را تقویت می کند, مقادیر بیش از حد می تواند سختی را کاهش دهد, به خصوص در دماهای بالا.

مولیبدن (مس)

مولیبدن معمولاً به فولادهای پر سرعت و سایر فولادهای ابزار اضافه می شود تا استحکام درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر سایش را تقویت کند.

همچنین توانایی فولاد در حفظ سختی در دمای بالا را بهبود می بخشد.

تأثیر بر خواص:

• قدرت درجه حرارت بالا: مولیبدن مقاومت فولاد در برابر نرم شدن در دماهای بالا را افزایش می دهد, که برای ابزارهای برش و قالب گیری در معرض گرما بسیار مهم است.
• سختگیرانه: این باعث افزایش سخت بودن فولاد ابزار می شود, اطمینان از سختی یکنواخت در سراسر فولاد.
• تشکیل کاربید: مولیبدن در شکل گیری ساختارهای کاربید کمک می کند, بهبود مقاومت در برابر سایش.
• سختی: برخلاف برخی دیگر از عناصر آلیاژ, مولیبدن می تواند چقرمگی را در دماهای بالاتر افزایش دهد, مناسب ساختن آن برای ابزارهای مورد استفاده در سخت, شرایط استرس بالا.

تنگستن (حرف)

تنگستن یکی از مهمترین عناصر آلیاژ در فولادهای پر سرعت است. این به توانایی فولاد در حفظ سختی خود حتی در دماهای بسیار بالا کمک می کند.

تأثیر بر خواص:

• مقاومت در برابر گرما: تنگستن مقاومت حرارتی فولادهای ابزار را افزایش می دهد, به آنها اجازه می دهد بدون از دست دادن سختی در دمای بالا عملکرد خوبی داشته باشند.
• سختی: این کاربیدهای سخت تنگستن را تشکیل می دهد, که مقاومت سایش را افزایش می دهد و لبه برش ابزارها را حفظ می کند.
• سختی: در حالی که تنگستن مقاومت گرما را بهبود می بخشد, مقادیر بیش از حد می تواند چقرمگی را کاهش داده و فولاد را شکننده تر کند.
• تشکیل کاربید: تنگستن کاربیدها را با کربن تشکیل می دهد, بهبود مقاومت در برابر سایش, به خصوص در برنامه های مربوط به ماشینکاری یا برش با سرعت بالا.

ودیوم (حرفهای)

وانادیوم یکی دیگر از عناصر مهم آلیاژ در فولاد ابزار است, به خصوص در فولادهای پر سرعت. این مقاومت در برابر سایش را تقویت می کند و با تصفیه اندازه دانه ، ریزساختار را بهبود می بخشد.

تأثیر بر خواص:

• تشکیل کاربید: وانادیوم شکل گیری کاربیدهای ریز را ترویج می کند, که مقاومت در برابر سایش و حفظ لبه در ابزارهای برش را بهبود می بخشد.
• پالایش غلات: وانادیوم ساختار دانه فولاد ابزار را اصلاح می کند, که چقرمگی را تقویت می کند و خطر شکستگی را کاهش می دهد.
• قدرت و سختی: این قدرت کلی فولاد را افزایش می دهد و در عین حال تعادل خوبی از چقرمگی نیز دارد.
• سختگیرانه: وانادیوم سخت بودن را بهبود می بخشد, اجازه نفوذ عمیق تر سختی در حین عملیات حرارتی.

نیکل (در)

نیکل برای بهبود سختی آن به ابزار فولاد اضافه می شود, به خصوص در دماهای پایین.

همچنین مقاومت فولاد در برابر ضربه و شوک را تقویت می کند, آن را به یک عنصر مهم برای ابزارهای مورد استفاده در سخت تبدیل می کند, محیط های با تأثیر بالا.

تأثیر بر خواص:

• سختی: نیکل سختی را بهبود می بخشد, به خصوص در دماهای پایین, که باعث می شود برای ابزارهای در معرض شوک های ناگهانی یا تأثیر آن مناسب باشد.
• مقاومت در برابر خوردگی: نیکل همچنین مقاومت به خوردگی را اضافه می کند, به خصوص در فولادهای مورد استفاده برای تجهیزات تولیدی که باید در برابر رطوبت و سایر محیط های خورنده مقاومت کنند.
• سختگیرانه: نیکل می تواند سخت بودن فولاد را تقویت کند, اگرچه به اندازه کروم یا مولیبدن تأثیر زیادی بر سختگیری ندارد.

کبالت (هم)

کبالت معمولاً در فولادهای پر سرعت برای بهبود مقاومت در برابر سایش استفاده می شود, سختی, و مقاومت در برابر گرما.

این امر به ویژه در ابزارهایی که در معرض برش پر سرعت یا شرایط سایش سنگین قرار دارند مفید است.

سیلیکون (وت)

از سیلیکون در درجه اول برای بهبود سختی و استحکام فولاد استفاده می شود. این ماده اغلب در ترکیب با سایر عناصر آلیاژ برای افزایش عملکرد کلی فولاد استفاده می شود.

مشعل (شرح)

بور گاهی اوقات به مقدار کمی به فولاد ابزار اضافه می شود تا سختگیری را افزایش دهد. این امر به ویژه در نمرات فولادی مفید است که نیاز به سخت شدن عمیق دارند اما در جایی که هزینه نگرانی است.

عناصر دیگر

فولادهای ابزار همچنین ممکن است حاوی مقادیر ردیابی عناصر دیگر مانند باشد تیتانیوم (از), منگنز (منگنه),

وت الومینیوم (با هم) برای اصلاح ریزساختار, مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشید, یا سایر خصوصیات تخصصی را تقویت کنید.

این عناصر در ترکیب با عناصر اصلی آلیاژ برای دستیابی به ویژگی های خاص مورد نیاز برای برنامه های مختلف ابزار استفاده می شوند.

6. کاربردهای فولاد ابزار

فولاد ابزار برای برآورده کردن نیازهای خواستار برنامه های مختلف صنعتی مهندسی شده است,

به ویژه در ساخت ابزار و تجهیزات که دچار استرس شدید می شوند, درجه حرارت بالا, و لباس شدید.

ابزارهای برش

یکی از متداول ترین کاربردهای فولاد ابزار در تولید ابزارهای برش است.

از فولادهای ابزار به دلیل سختی عالی آنها در ساخت ابزارهای برش استفاده می شود, مقاومت در برابر پوشیدن, و توانایی مقاومت در برابر درجه حرارت بالا.

برنامه:

• دریل: ابزارهای حفاری, مانند مته های پیچ خورده, ریمرز, و بروچ, برای حفظ لبه های تیز و مقاومت در برابر سایش که با مواد سخت نافذ مقاومت می کند ، به فولاد ابزار نیاز دارید.
• آسیاب ها و برش های پایان: برای ماشینکاری انواع مواد استفاده می شود, آسیاب های انتهایی و ابزارهای برش ساخته شده از فولادهای پر سرعت
  مانند m2 یا M42 بدون از دست دادن راندمان برش خود می تواند با سرعت و درجه حرارت بالا کار کند.
• اره و تیغه: تیغه های اره دایره ای, تیغه های اره باند و سایر ابزارهای برش صنعتی از جنس ابزار برای سختی و مقاومت در برابر سایش ساخته شده اند,
  که برای برش از طریق فلز بسیار مهم هستند, چوب, و مواد کامپوزیت.
• شیر آب و می میرد: اینها برای عملیات نخ استفاده می شود, و فولادهای ابزار با سختی عالی, مانند H13 وت S7, برای حفظ دوام و دقت تحت استرس ترجیح داده می شود.

ابزارهای تشکیل دهنده (قالب ها و می میرد)

از فولادهای ابزار در ساخت قالب و قالب برای شکل گیری استفاده می شود, تشکیل دهنده, یا مهر زدن قطعات فلزی.

این ابزارها باید در برابر فشارهای زیاد مقاومت کنند, دما, و ساینده ساینده در طول تولید طولانی.

برنامه:

• قالب های تزریقی: فولاد ابزاری, مانند P20 وت H13, برای پلاستیک قالب گیری تزریق استفاده می شود, لاستیک, و قطعات فلزی.
  آنها باید دقت بعدی را حفظ کنند و در طول چرخه های مکرر در برابر سایش مقاومت کنند.
• دایکستینگ بمیرد: فولادهای ابزار با کارایی بالا مانند H13 وت A2 در بازیگران مرده استفاده می شود, جایی که فلزات مذاب به قالبها مجبور می شوند.
  این مستان باید بدون ترک خوردگی یا از دست دادن شکل ، در برابر دوچرخه سواری حرارتی و شرایط استرس زا مقاومت کند.
• مهر زدن می میرد: در ورق فلز, فولادهای ابزار مانند D2 وت A2 مقاومت و مقاومت لازم برای سایش را برای تشکیل قطعاتی مانند اجزای خودرو فراهم کنید, محوطه الکترونیکی, و بیشتر.
• جعل می میرد: فولادهای ابزار مانند H13 همچنین برای استفاده می شود جعل در ساخت قطعات گرم مانند قطعات خودرو و هوافضا می میرد.

ابزارهای کار سرد

از ابزارهای کار سرد در برنامه هایی که مواد پردازش شده در دمای اتاق یا فقط کمی گرم شده استفاده می شوند.

این ابزارها برای تحمل فشارهای برش نیاز به سختی و مقاومت در برابر سایش دارند, برش, و شکل دادن به فلزات سرد.

برنامه:

• تیغه های برشی: در برش و برش ورق ها و میله های فلزی استفاده می شود, فولادهای ابزار کار سرد مانند D2 وت O1 برای توانایی مقاومت در برابر سایش لبه انتخاب شده اند.
• مشت و می میرد: مشت های کار سرد, در فرآیندی مانند مشت زدن استفاده می شود, خالی, و سوراخ کننده, به فولادهای ابزار مانند اعتماد کنید A2 یا D2 برای حفظ لبه های تیز و اطمینان از عمر طولانی ابزار.
• ابزارهای تمبر سرد: ابزارهای مورد استفاده در تولید قطعات سرد, مانند واشر و پیچ, اغلب از فولادهای ابزار سرد برای مقاومت در برابر سایش ساخته می شوند و شکل خود را تحت فشار حفظ می کنند.
• ابزارهای برش و خمش: ابزارهای مختلف برش و خمش برای عملیات تشکیل سرد از فولادهای ابزار برای دوام و قدرت خود در زیر سرما استفاده می کنند, شرایط استرس بالا.

ابزارهای گرم کار

ابزارهای گرم کار در برنامه هایی که فلز در طی فرآیندهای تولیدی گرم می شود ، استفاده می شود.

این ابزارها نه تنها باید سخت و مقاوم در برابر سایش باشند بلکه قدرت و چقرمگی آنها را در دمای بالا نیز حفظ می کنند.

برنامه:

• Forging Hot می میرد: در فرآیندی مانند جعل قطعات فولادی استفاده می شود,
  فولادهای ابزار کار داغ مانند H13 وت H21 برای حفظ شکل آنها و مقاومت در برابر ترک خوردگی حرارتی در هنگام جعل فلزات گرم بسیار مهم هستند.
• اکستروژن می میرد: در اکستروژن آلومینیوم, فولاد, و فلزات دیگر, فولادهای ابزار که می توانند در برابر درجه حرارت بالا بدون پیچ و تاب یا ترک خوردگی مقاومت کنند ، ضروری است.
  H13 معمولاً برای این منظور استفاده می شود.
• Rolling Mill Rolls: از فولادهای کار داغ برای تهیه رول برای آسیاب های فولادی و آسیاب های نورد آلومینیوم استفاده می شود.
  این رول ها باید ضمن ارائه ابعاد دقیق برای محصول نهایی ، فشارها و دما بالا را تحمل کنند.
• مهر زنی داغ می میرد: در تولید قطعات در صنایع خودرو و هوافضا استفاده می شود,
  مهر و موم داغ به فولادهای ابزار با سختی زیاد و مقاومت در برابر سایش در دمای بالا نیاز دارد.

برنامه های هوافضا و خودرو

فولاد ابزار نقش مهمی در هوا و فضا وت خودرو صنایع, جایی که دقت, قابلیت اطمینان, و عملکرد بالا ضروری است.

برنامه:

• اجزای موتور: از فولادهای ابزار در تولید اجزای موتور مانند تیغه های توربین استفاده می شود, صندلی های دریچه, و چرخ دنده ها,
  در جایی که استحکام و مقاومت بالا در برابر درجه حرارت بالا مورد نیاز است.
• قطعات برش و ماشینکاری: در صنایع خودرو و هوافضا, فولادهای پر سرعت مانند m2 یا M42 برای تولید ابزارهای برش استفاده می شود که می توانند فلزات سخت را با دقت پردازش کنند.
• قالب برای قطعات خودرو: قالب های تزریق برای تولید قطعات خودرو پلاستیکی و کامپوزیت,
  مانند داشبورد و ضربه گیر, اغلب از فولادهای ابزار ساخته می شوند تا از دقت ابعاد بالا و استفاده طولانی مدت اطمینان حاصل کنند.

ابزارها و دستگاههای پزشکی

از فولادهای ابزار به طور فزاینده ای در صنعت پزشکی استفاده می شود, به ویژه برای ابزارهایی که به دقت بالایی نیاز دارند, قدرت, و مقاومت در برابر پوشیدن.

برنامه:

• سازهای جراحی: فولادهای ابزار مانند O1 یا D2 در تولید تیغه های جراحی استفاده می شود, پوست سر, و فورسپس.
  این ابزارها باید لبه های تیز را حفظ کرده و در هنگام استفاده در برابر خوردگی و سایش مقاومت کنند.
• سازهای دندانپزشکی: مته های دندانپزشکی, قصور, و سایر ابزارها از فولاد ابزار برای دقت و دوام آنها ساخته شده اند.
• کاشت و پروتز: از فولادهای ابزار نیز در تولید ایمپلنت و دستگاه های پروتز به دلیل نسبت قدرت به وزن و زیست سازگاری بسیار استفاده می شود.

سایر برنامه های تخصصی

فولاد ابزار همچنین برنامه هایی را در طیف وسیعی از صنایع تخصصی پیدا می کند, مانند معدن, انرژی,

و دفاع, جایی که از آن برای تهیه تجهیزات و ابزارهایی برای مقاومت در برابر شرایط شدید استفاده می شود.

برنامه:

• ابزارهای معادن: از فولادهای ابزار برای تولید تجهیزات معدن مانند مته های سنگی استفاده می شود, سنگ شکن, و بیل مکانیکی. این ابزارها باید نیروهای قابل توجهی سایش و ضربه را تحمل کنند.
• ابزارهای صنعت انرژی: در بخش انرژی, به ویژه در استخراج نفت و گاز, از فولادهای ابزار برای ابزارهای Downhole استفاده می شود,
  بیت های حفاری, و سایر تجهیزات در معرض فشار بالا و دما.
• تجهیزات نظامی: از فولادهای ابزار برای تهیه تجهیزات با کارایی بالا استفاده می شود, مانند قطعات سلاح گرم, مهمات زره پوش, و ماشین آلات درجه نظامی.

7. پایان

فولاد ابزار به دلیل ترکیب استثنایی از سختی ، سنگ بنای تولید مدرن است, سختی, و مقاومت در برابر گرما.

آیا شما با ابزارهای برش کار می کنید, قالب, یا می میرد, انتخاب درجه فولاد ابزار مناسب برای بهینه سازی عملکرد و اطمینان از ماندگاری ابزارهای شما بسیار مهم است.

با درک انواع مختلف فولادهای ابزار و خصوصیات منحصر به فرد آنها, شما می توانید یک تصمیم آگاهانه اتخاذ کنید که حداکثر کارایی و دوام عملیات ابزار شما را به حداکثر برساند.

اگر به دنبال محصولات فولادی ابزار سفارشی با کیفیت بالا هستید, انتخاب LangHe تصمیم مناسبی برای نیازهای تولید شماست.

امروز با ما تماس بگیرید!