شرکت خشکه و فولاد پایتخت

 فولاد تندبر (High Speed Tool Steels).
فولاد سرد كار (Cold Work Tool Steels).
فولاد مقاوم به شوك (Shoch Resisting Tool Steels).
فولاد كم آلياژ (Low Alloy Special-purpose Steels).
فولاد قالب سازی (Mold Steels).
فولادهاي سخت شونده با آب ( water-hardening tool steels). فولاد گرم كار (Hot Work Tool Steels)

فولاد آلیاژی چیست

فولاد آلیاژی – نام دیگر این نوع فلز (به انگلیسی: Alloy steel) فولادی است که با عناصر گوناگون بصورت آلیاژ درآمده است. برای بهبود ویژگی‌های مکانیکی این فلز میتوان از 1?0 تا 50? از وزن آن را آلیاژ کرد. آلیاژهای فولاد دو دسته‌اند: فولاد کم‌آلیاژ و فولاد پُرآلیاژ. تفاوت میان این دو، می‌توان گفت، قراردادی است: اسمیت و هاشمی تفاوت این دو را در 4?0? دانسته‌اند در حالی که گروه دگرمو آن را در 8?0? می‌دانند. در حالت کلی وقتی صحبت از «آلیاژ فولاد» می‌شود منظور فولاد کم‌آلیاژ است.

https://www.foolad-paytakht.ir

خود این فلز در واقع نوعی آلیاژ است. اما تمام گونه‌های این نوع فلز را آلیاژ نمی‌خوانند. ساده‌ترین نوع فولاد که تقریباً می‌توان گفت آهن است (نزدیک به 99?) خود با عنصر کربن آلیاژ شده‌است .

از ترکیب عناصر مختلفت با فولاد و آلیاژسازی، برخی ویژگی‌های فولاد کربن مانند مقاومت-سختی – چقرمگی -سایش – سخت شدگی-سختی در دمای بالا.به گونه? درخور توجهی بهبود می‌یابد. برای دستیابی به بعضی از این ویژگی‌ها باید عملیات حرارتی روی فلز انجام شود.

ویژگی‌های یادشده در بالا در کاربردهای ویژه‌ای چون پرّه‌های توربین ،موتور جت ، فضاپیماها و رآکتورهای هسته ای ، بسیار مورد نیاز است. به دلیل ویژگی‌های فرومغناطیس آهن، بعضی آلیاژهای فولاد و پاسخی که این آلیاژها در محیط مغناطیسی می‌دهند، اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. در موتورهای الکترونیکی و ترانسفورماتورها نیز چنین است.

فولاد 1645 که به دلیل داشتن درصد کربن بالا، مقاومت و سختی آن بالاست. و مقاوم به استحکاک است -Carbon tool Steels

فولاد 1645

که این دو ویژگی از خواص مثبت آن به شمار می آید. از جمله خواص منفی دمای کاری پایین حداکثر 150 درجه سانتی گراد. احتمال ترک برداشتن و شکسته شدن و ماشین کاری ضعیف به دلیل دارا بودن کربن بالا. (هر چقدر عنصر کربن کمتر باشد، ماشین کاری بهبود می یابد) میتوان نام برد. فولادهای ابزار کربنی به دلیل درصد پایین عناصر آلیاژی از قیمت مناسبی برخوردار هستند.

نام های دیگر فولاد 1645

• C105W2
• 1.1645
• RB10
• PMH100
• K990
• POLDI4
• SK3
• U10-1
• AISC1645

کاربرد فولاد 1645

• مناسب برای ساخت تیغه های برشی
• ابزار سنگ تراشی برای سنگ های تخت
• قالب های برجسته کاری تو خالی و توپُر (قابلیت ماشین کاری بهتر نسبت به فولاد 1.1545)
• ابزار برجسته کاری
• قالب های برش و پانچ
• سنبه حروف و شماره ابزارهای براده برداری نظیر مغار

خواص فیزیکی فولاد 1.1645

• دمای پیش گرم: 150 الی 200 درجه سانتی گراد
• الکترود جوشکاری: W11018-G

عملیات حرارتی فولاد 1.1645

• 1000-800:Forging
• 710-680:Annealing
• 800-770:Hardening
• Quenching:Water

کاربرد: قالب های برشی و برجسته کاری، تیغه برشی، چکش های ضربه ای، رنده تراش، غلطک پرداخت، اره ها، ابزارها

فولادهای ابزار کربنی را با توجه به درصد کربن موجود در آن میتوان به سه گروه فولاد ابزار کربنی تقسیم کرد. فولادهای با کربن کم (سختی پذیری کم) کربن متوسط (استحکاک و سختی پذیری متوسط) و کربن زیاد (سختی بالا) تقسیم بندی کرد که هر کدام مناسب برای ساخت ابزارآلات برای صنایع مختلف می باشند. به طور مختصر می توان به استفاده فولاد ابزار کم کربن در ساخت قطعات مهندسی، ساختمان کشتی و راه آهن (با قابلیت جوش پذیری عالی).

فولاد ابزار کربن متوسط برای ساخت قطعات و اجزاء در صنایع، راه آهن، ماشین آلات و دستگاههای صنایع حمل و نقل. و از فولاد ابزار پر کربن برای ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت سایشی خوب دارند. مثل غلطک ها، ابزار آلات، ماشین آلات صنعتی اشاره نمود. علاوه بر موارد مذکور از فولادهای ابزار کربنی برای ساخت قطعاتی نظیر ابزار دستی. ابزارآلات کشاورزی، آچار پیچ مهره، مهره، چکش، پیچ گوشتی، آچار فرانسه، قالب های برش و پانچ سرد. قالب های برجسته کاری تو پُر و تو خالی و سایر ابزار آلات ساده استفاده کرد.

ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

ارتباط با ما در شبکه های اجتماعی

https://t.me/foolad_paytakht تلگرام

https://www.instagram.com/folad_paytakht اینستاگرام

https://www.instagram.com/foolad_paytakht.ir اینستاگرام

فولاد 1.7218 یک فولاد آلیاژی است که برای فرم دهی اولیه بمحصولات فرفورژه فرموله شده است. 1.7218 تعیین عددی EN برای این ماده است. CrMo4 نام شیمیایی EN است.نام های دیگر این فولاد :CM3 – MO25 – V340 – 7218S – IASC7218-30ChM – 708A25 – 4130 2225.707 – SCM420

عملیات حرارتی بر روی فولاد 1.7218

بازپخت 1.7218

عمل جوشکاری فورج های فولادی 4130 می تواند با انتقال مستقیم قطعه از عملیات جعل به کوره ای که در دمای مناسب در حدود 860 درجه سانتی گراد (1575 درجه فارنهایت) برای بازپخت نگهداری می شود. نگه داشتن زمان مناسب و سپس خنک شدن کوره. به این ترتیب ممکن است ساختاری مناسب برای ماشین کاری بدست آید. این روش درمانی بهتر است برای قطعات با اشکال ساده استفاده شود. اگر آهنگری 4130 به گونه ای باشد. که بعضی از بخش ها خیلی سردتر از قسمت های دیگر به پایان برسد. یک ساختار یکنواخت بدست نمی آید و برای بهترین نتیجه ممکن است. از یک گلدان کروی ساز در دمای 750 درجه سانتی گراد (1380 درجه فارنهایت) استفاده شود. به راحتی می توان بیان کرد که تجربه به تنهایی تصمیم می گیرد. بهترین نوع درمان آنیل قبل از ماشین کاری استفاده گردد.

سپس می بایست با سرعت کمتر از 50 فارنهایت در ساعت تا 900 فارنهایت در کوره خنک گردد. و بدنبال آن از 900 درجه فارنهایت هوا خنک شود.

فولاد 4140-Mo40-در این تحقیق، ابتدا نمونه فولاد 4140. در دمای 850 درجه سانتی گراد به مدت 1 ساعت حرارت داده شدند. سپس در دمای 720 درجه سانتی گراد به مدت سه دقیقه نگهداری و به حمام نمک. با دماهای متفاوت 380-400-420- و 450 درجه سانتیگراد به مدت 4 دقیقه منتقل و در نهایت در آب کوئنچ گردیدند. بر اساس نتایج تست کشش با افزایش دمای حمام نمک. (دمای آستمپرینگ) مقادیر استحکام تسلیم، استحکام کششی. و ازدیاد طول کاهش می یابد. شکست نگاری نمونه های تست کشش با میکروسکوپ،. استریو نشان داد که با افزایش دمای حمام نمک،. سطح شکست از نرم به ترد تغییر می کند.

فولاد 4140-مقدمه

فولادهای سه فازی شامل کسر حجمی مشخصی از فازهای با استحکام بالا. مانند مارتنزیت و بینیت بوده که در زمینه نرم فریتی توزیع شده اند. زمینه نرم فریتی در این فولادها منجر به انعطاف پذیری بالا میشود،. در حالیکه استحکام و چقرمگی آنها به حضور جزایر سخت مارتنزیت. و بینیت در زمینه یاد شده بر میگردد. ترکیب استحکام و چقرمگی مناسب به همراه فرآیند تولید ساده این دسته از فولادها. آنها را بعنوان گزینه ای مناسب برای کاربرد در صنایع خودرو سازی و هوافضا مطرح کرده است. علاوه بر این، برخی دیگر از خواص مکانیکی مانند رفتار تسلیم پیوسته و نرخ کار سختی بالا،. این فولادها را نسبت به سایر فولادها متمایز می نماید.

اگرچه فولادهای کم آلیاژ استحکام بالا HSLA دارای استحکامی بالاتر از فولادهای فریتی – پرلیتی هستند اما شکل پذیری آنها. با مشکلات فراوانی رو به رو است، لذا انعطافپذیری مورد نیاز در طراحی قطعات با اشکال پیچیده،. استفاده از این فولادها را شدیداَ با محدودیت مواجه می کند. نتیجه این امر افزایش روز افزون کاربردهای فولادهای دو و سه فازی است.

بختیاری و اکرامی طی تحقیقی تأثیر مورفولوژی بینیت را بر خواص مکانیکی فولاد 4340. دو فازی فریتی-بینیتی بررسی و گزارش کردند مورفولوژی بینیت تابعی از دمای آستمپرینگ است. در دماهای بالا آستمپرینگ و نزدیک به دمای تشکلیل پرلیت،. ریز ساختار بینیت شامل بینیت بالا و توفال شکل است. و در دماهای پایین و نزدیک به دمای تشکیل مارتنزیت،. ریز ساختار بینیت شامل بینیت پایین و سوزنی شکل است که ترکیبی ا بهترین خواص (استحکام تسلیم،. استحکام کششی، ازدیاد طول، چقرمگی شکست و سختی) با مورفولوژی بینیت پایین. در دمای آستمپرینگ 350 درجه سانتیگراد حاصل می شود.

زارع و اکرامی با بررسی اثر کسر حجمی مارتنزیت بر خواص کششی فولادهای سه فازی. در دماهای پایین آستمپرینگ، نتیجه گرفتند که افزایش کسر حجمی مارتنزیت استحکام را افزایش میدهد.

وارشنی و همکارانش انعطافپذیری و استحکام فولادهای سه فازی شامل فریت، بینیت و آستنیت باقی مانده. را بررسی کردند و نتیجه گرفتند که با افزایش دمای آستمپرینگ. و همچنین افزایش سرعت کوئنچ کردن، استحکام تسلیم و استحکام کششی کاهش می یابد.

هاوران و همکارانش رابطه بین ریز ساختار بینیت و خواص مکانیکی فولادهای سه فازی کم آلیاژ. را بررسی کردند و گزارش دادند که ابا افزایش دمای کوئنچ،. از حجم فازهای بینیت و مارتنزیت کاسته و در نتیجه استحکام تسلیم و استحکام کششی کاهش می یابد.

تحقیق حاضر تأثیر دمای آستمپرینگ بر خواص کششی فولاد سه فازی فریت – بینیت-مارتنزیت. از جنس 4140 را مورد بررسی قرار میدهد.

مواد و روش انجام آزمایش

ماده اولیه مورد استفاده در این تحقیق بصورت میل گرد فولادی با قطر 10 میلی متر بود. آنالیز کوانتومتری این فولاد نشان میدهد که ترکیب آن مطابق با فولاد ASIS 4140 است. بررسی های متالوگرافی این فولاد با میکروسکوپ الکترونی روبشی میدانی مدل XMU mira 3 ساخت آلمان. و اچ شده با محلول تایتال 2 درصد نشان داد که ریز ساختار آن فریتی – پرلیتی می باشد.

برای ایجاد ریز ساختار فریت – بینیت – مارتنزیت

برای ایجاد ریز ساختار فریت – بینیت – مارتنزیت، ابتدا نمونه ها در دمای 850 درجه سانتیگراد. بمدت 60 دقیقه نرماله و سپس در 720 درجه سانتیگراد به مدت 3 دقیقه نگهداری شدند. پس از آن برای تشکیل مورفولوژی های مختلف بینیت، در حمام نمک با دماهای متفاوت 380، 400،420،450 درجه سانتیگراد. به مدت 4 دقیقه نگهداری و در آب کوئنچ شدند.

دماها و زمان های مذکور بر اساس نمودار دما – زمان – استحاله T-T-T فولاد 4140 انتخاب گردیده است. برای مثال در دماهای بالاتر از 720 درجه سانتیگراد، زمان اتمام استحاله در منطقه دوفازی فریت – آستنیت بسیار طولانی است. در دماهای کمتر از آن زمان استحاله خیلی کوتاه است و امکان تشکیل ریز ساختار کاملا فریتی وجود دارد. در نتیجه بهترین دما برای دو فازی کردن، دمای 720 درجه سانتیگراد می باشد.

که در این دما طبق نمودار T-T-T با گذشت زمان 3 دقیقه، در منطقه دو فازی هستیم. انتخاب محدوده دمایی 380 تا 450 درجه سانتیگراد به این دلیل است که. این محدوده دمایی، پایین تر از دمای تشکیل پرلیت و بالاتر از دمای تشکیل مارتنزیت می باشد. انتخاب زمان 4 دقیقه در این دما برای اطمینان از تشکیل بینیت است. در این تحقیق، از کوره عملیات حرارتی الکتریکی مدل AZAR 1250 ساخت ایران. و کوره حمام نمک مدل SAMIN 1250 ساخت ایران. و نمک مذاب AS140 استفاده گردید. با انتخاب نمک مناسب از تغییر ترکیب شیمیایی قطعه در حمام نمک جلوگیری میشود حمام نمک. موجب تغییر دمای کل قطعه با سرعت یکسان می گردد. نمونه های تست کشش با استاندارد ASTM E8/E8M آماده سازی. و توسط دستگاه یونیورسال با سرعت 1 میلیمتر بر دقیقه تحت آزمون قرار گرفتند.

نتایج و بحث

مطالعه ریز ساختار نمونه های عملیات حرارتی شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی. (تصویر برداری توسط الکترون های ثانویه نشان داد با توجه به انتخاب دماهای مختلف آستمپرینگ. 380، 400، 420 و 450 درجه سانتیگراد، بینیت تشکیل شده در ساختار سه فازی، مورفولوژی های مختلفی دارد. دو فاز مارتنزیت و بینیت به صورت تیغه های روشن و فاز فریت (فاز زمینه) به رنگ تیره دیده میشود.

مشاهده ریز ساختار نمونه های عملیات حرارتی شده

مشاهده ریز ساختار نمونه های عملیات حرارتی شده و استفاده از نرم افزار. آنالیز تصویری MIP 4 student نشان داد که حجم فریت در تمامی آنها مقدار ثابت 33/4 درصد است. در نتیجه حجم فازهای سخت مارتنزیت و بینیت 66/6 درصد می باشد.

فولاد 4140

تصاویر میکروسکوپ الکترونی با بزرگنمایی یکسان از فاز بینیت در نمونه های آستمپرینگ شده در دماهای مختلف را نشان میدهد. الف- وجود تیغه های موازی سوزنی شکل بینیت در نمونه آستمپرینگ شده. در دمای 380 درجه سانتیگراد قابل مشاهده است این ساختار با توجه به دمای آستمپرینگ. نزدیک به Ms، ساختار بینیت پایین است. ب-تیغه های موازی سوزنی شکل به همراه صفحات ضخیم از سمنتیت و فریت را نشان میدهد. که نشانگر مخلوط بینیت بالا و بینیت پایین در نمونه عملیات حرارتی شده. در دمای آستمپرینگ 400 درجه سانتی گراد است.

ج- مورفولوژی بینیت در دمای آستمپرینگ 420 درجه سانتیگراد را نشان می دهد. در این تصویر فقط بینیت بالایی که متشکل از لایه های ضخیم سمنتیت و فریت می باشد قابل مشاهده است. د- نشان میدهد که مورفولوژی بینیت در دمای آستمپرینگ 450 درجه سانتیگراد. همانند دمای 420 درجه سانتیگراد است با این تفاوت که صفحات سمنتیت موجود در بینیت بالایی. در دمای 450 درجه سانتیگراد، ضخیم تر می باشند.

مقادیر استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی و ازدیاد طول نسبی نمونه ها ارائه شده است. الف و ب نشان میدهد که استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی با افزایش دمای آستمپرینگ. در اثر تغییر مورفولوژی از بینیت پایین با مورفولوژی سوزنی شکل به بینیت بالا با مورفولوژی توفال شکل. شامل لایه های ضخیم سمنتیت، کاهش می یابد. ج- افزایش دمای آستمپرینگ، درصد ازدیاد طول نسبی را کاهش میدهد. که این مطلب در توافق با تغییر مورفولوژی بینیت پایین به بینیت بالا میباشد.در واقع یکی از ویژگیهای خوب مورفولوژی بینیت پایین، علاوه بر استحکام بالای آن، بالا بودن چقرمگی آن است.

سطح زیر نمودار تنش- کرنش معیار خوبی برای مقایسه چقرمگی مواد از طریق تست کشش می باشد. افزایش سطح زیر منحنی تنش-کرنش، گویای چقرمگی بالاتر و رفتار نرم تر ماده در مقابل شکست است. نمودار تنش – کرنش نمونه های آستمپرینگ شده در دماهای مختلف مشخص است. همانطور که مشخص است، مساحت زیر نمودار با افزایش دمای آستمپرینگ کاهش می یابد،. لذا میتوان نتیجه گرفت که بینیت پایین علاوه بر استحکام بالا دارای چقرمگی بالاتری نیز است.

تصاویر میکروسکوپ استریو از سطوح شکست

تصاویر میکروسکوپ استریو از سطوح شکست نمونه های تست کشش آستمپرینگ شده در دماهای مختلف. را نشان میدهد سطح شکست نمونه آستمپرینگ شده در دمای 380 درجه سانتیگراد. دارای علائم شعاعی با الگوی ستاره ای شکل به همراه لبه برشی می باشد. که مشخصه سطح شکست نرم است. این شکل دارای بزرگترین لبه برشی می باشد که نشان دهنده آن است که در این نمونه. بیشترین باریک شدگی (حالت گلویی در تست کشش) و در نتیجه. بیشترین تغییر شکل پلاستیک قبل از شکست رخ داده است. هرچقدر عمق و ضخامت علائم شعاعی زیادتر باشد، رفتار شکست، نرم تر خواهد بود.

حجم برآمدگی الگوهای ستاره ایی -الف-کمتر شده و منطقه لبه برشی آن نیز کوچکتر شده است. که نشان از رفتار ترد تر نمونه آستمپرینگ شده در دمای 400 درجه سانتیگراد. نسبت به دمای 380 درجه سانتیگراد دارد. ج و د، الگوی ستاره ای شکل و همچنین مناطق لبه برشی حذف شده است. که گویای وقوع شکست ترد و عدم گلویی شدن این نمونه ها است. این مشاهده ها با نتایج ازدیاد طول نسبی به دست آمده از تست کشش مطابقت دارد.

نتیجه گیری

در این تحقیق چند سیکل عملیات حرارتی با دمای آستمپرینگ مختلف. 380،400،420 و 450 درجه سانتیگراد بر روی نمونه فولاد 4140 برای ایجاد ساختار سه فازی. فریت-بینیت-مارتنزیت مورد بررسی قرار گرفت

نتایج مشاهده ریزساختاری و تست کشش نشان دادند که:

1- در بازه دمایی 380 تا 450 درجه سانتیگراد، مورفولوژی بینیت از بینیت پایین سوزنی شکل. به بینیت بالا لایه ای و توفال شکل تغییر می یابد.

2- با افزای دمای آستمپرینگ، مقادیر استحکام تسلیم، استحکام کششی نهایی. و ازدیاد طول نسبی کاهش می یابند که متأثر از تغییر مورفولوژی بینیت است.

3- سطح زیر منحنی تنش – کرنش نمونه آستمپرینگ شده در دمای 380 درجه سانتیگراد. بیش از سایر نمونه ها است که نشان از چقرمگی بالاتر این نمونه دارد. و بررسی های شکست نگاری نیز رفتار شکست نرم تر این نمونه نسبت به سایر نمونه ها را تأیید کرد.

آموزشکده فنی و حرفه ای سماد دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول

شرکت خشکه و فولاد پایتخت صنعتگران عزیز، افتخار داریم که سالها تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶

فولاد کم آلیاژ پر استحکام که گاه «ریز آلیاژ» نیز نامیده می شود. نوعی فولاد آلیاژی است که با افزودن مقدار اندکی از عناصر آلیاژی. مانند وانادیم، کلمبیم و تیتانیم تهیه می شود و برتری هایی بر فولاد کربنی معمولی دارد.

فولاد کم آلیاژ

به سبب استحکام زیاد ریزآلیاژها، این گونه فلزات را می توان در ساخت قطعات باریک به کار برد. در صنایعی که کاهش وزن در درجه اول توجه قرار دارد. (مانند صنایع خودرو) استفاده از ریز آلیاژها رونق بیشتری دارد. استحکام محصولی که با این مواد ساخته می شود بدون عملیات حرارتی از 415 تا 825 مگاپاسکال تغییر می کند.

با توجه به اینکه ریزآلیاژ در قطعه های فلزی باریک تر به کار می رود. خوردگی باعث کاهش چشمگیر استحکام در این گونه فلزات می شود. اما، می توان با افزودن عناصری همچون، مس، سیلیکون، نیکل، کروم و فسفر. بر مقاومت قطعه در برابر خوردگی جوی افزود که این امر خود مستلزم صرف هزینه است. گالوانیزه کردن. پوشش با روی و آبکاری های ضد زنگ دیگر می تواند ریز آلیاژها را در برابر خوردگی محافظت نماید.

ریزآلیاژها معمولاً محتوی 0.15 تا 0.55 درصد کربن، 0.6 تا 1.65 درصد منگنز، 0.15 تا 0.65 درصد سیلیکون. و مقادیر اندکی از وانادیم، کلمبیم (نیوبیم)، تیتانیم یا نیکل و مولیبدن هستند. وانادیم، کلمبیم و تیتانیم کاربید /یا نیتریدهایی تولید می کنند. که در اکثر دماهای فورجینگ در محلول جامد باقی می مانند. اما در فرآیند سرد کردن که در سرعت های کنترل شده انجام می شود رسوب می شوند. پدیده رسوب سبب افزایش قدرت این فلزات پس از عملیات فورجینگ و سرد کردن کنترل شده می شود.

فولاد کم آلیاژ

گروه هایی از ریزآلیاژها با نام «شکل پذیری بهبود یافته». (تولید شده با ASTM AV15 و ASTM A656) استحکامی معادل با 80000 psi دارند. در حالی که تنها با مصرف 24% هزینه بیشتر از فولاد کربنی غیر آلیاژی که استحکام برابر 34000 Psi دارد . به این نیرو دست می یابیم. چون ریز آلیاژها باید با فلزات دیگر سازه ای مانند AISI 1010 و آلومینیم رقابت کنند. باید تا حد امکان ارزان باشند. اما ساختن چنین محصولی تا حد زیادی رؤیایی است. در محصول نهایی با افزایش و کاهش های متعددی روبرو می شویم. که با توجه به نیاز خود باید مورد مناسب را استفاده کنیم.

برای مثال، افزایش قدرت از 35000 تا 80000 به کاهش 30 تا 40 درصدی شکل پذیری می انجامد.

ریزآلیاژهای عنوان شده در بالا اصولاً برای استفاده در صنعت خودرو و به خصوص در قسمت هایی ساخته شده اند. که کاهش وزن بدون از دست دادن قدرت اهمیت دارد. مثلاً قطعات شاسی، سیستم هدایت کننده و تعلیق. سپر و لاستیک نمونه هایی از استفاده ریزآلیاژها در اتومبیل های سواری است.

در دستگاه هایی همجون جرثقیل، مخلوط کن بتن، ماشین های کشاورزی، کامیون ها، تریلرها برج های انتقال قدرت. میل های ریزآلیاژی با حداقل قدرت 50000 تا 70000 استفاده می شوند. شکل دادن، کنده کاری، اره کردن و انجام ماشین کاری های دیگر. بر روی ریزآلیاژها 25 تا 30 درصد بیشتر از فولادها انرژی می برد.

فولاد کم آلیاژ

ریزآلیاژها بر خلاف اکثر فولادهای کربنی در مقابل خوردگی مقاومت زیادی دارند. برای مثال در انگلستان (که به طور عمده از آلیاژی با نام COR-TEN. که از مقدار اندکی مس تشکیل شده است.ساخته شده) نمونه بارزی از ریزآلیاژهای بی رنگ است. چگالی ریزآلیاژها معمولاً 7800kg/m3 است.

فولادهای کم آلیاژ مستحکم High-Strengh Low-Alloy به اختصار HSLA نوعی از آلیاژهای فولادی می باشد که خواص مکانیکی بهتر و مقاومت در برابر خوردگی بیشتری نسبت به فولادهای آلیاژی کربن دارند. HSLA با سایر فولادها متفاوت می باشند. بدین صورت که آنها صرفاً جهت دارا بودن ترکیب شیمیایی خاصی تولید نمی شوند. بلکه برای برخورداری از خاصیت مکانیکی بهتری ساخته می شوند.

به سبب استحکام زیاد فولادهای کم آلیاژ با مقاومت بالای HSLA. این گونه فلزات در ساخت قطعات باریک کاربرد گسترده ای دارند. در صنایعی که کاهش وزن قطعه در درجه اول اهمیت قرار دارد. مانند صنایع خودروسازی، استفاده از HSLA کاربرد بیشتری دارد. استحکام محصولاتی که با فولادهای کم آلیاژ HSLA ساخته می شوند. بدون عملیات حرارتی 415Mpa تا 825Mpa متغیر می باشد.

HSLA دارای ترکیب کربن به مقدار 0.5 تا 0.25 درصد می باشد. تا شکل پذیری و جوش پذیری بهتری داشته باشد. از آلیاژهای دیگر می توان به 2.0 درصد مگنز و مقدار کمی کمی از مس، نیکل، نوبیوم، نیتروژن، وانادیوم. کروم، مولیبدنیوم، تیتانیوم، کلسیم، عناصر کمیاب در زمین و زیر کنیوم اشاره کرد. مس، تیتانیوم، وانادیوم و نوبیوم برای قوی تر کردن فولاد به آن افزوده می شوند. این عناصر میکروساختار فولاد کربنی را بهبود می بخشند. که معمولاً مجموعۀ آلیاژ آهن و کربن لایه ای می باشد تا پراکندگی آلیاژ کاربید خوبی تولید کند. این ویژگی باعث از بین رفتن تأثیر کاهش سختی و شکست حجمی آلیاژ آهن و کربن شده. و باعث افزایش قدرت ماده به وسیلۀ تصحیح کردن اندازه دانه می شود. که در مورد آلیاژ آهن و کربن باعث افزایش قدرت تسلیم آن به میزان 50 درصد. در تمامی نیم قطر دانه متوسط می شود.

افزایش قدرت به وسیلۀ ته نشینی تأثیر کمی در افزایش تسیلم دارد. قدرت شکست HSLA بین 250 الی 590 مگاپاسکال می باشد. به دلیل قدرت و سختی زیاد HSLA ساخت آنها نیازمند 25 تا 30 درصد. قدرت بیشتر در مقایسه با فولادهای کربنی می باشد.

مس، نیکل، سیلیکون، کروم و فسفر جهت افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی افزوده می شوند. زیرکونیوم، کلسیم و عناصر کمیاب در زمین به کنترل شکل به وسیلۀ افزودن سولفید افزوده می شوند. تا شکل پذیری HSLA را افزایش دهند. این عناصر به این دلیل افزوده می شوند که -HSLA دارای خواص مختلف در جهات مختلف را دارد. به عنوان مثال، شکل پذیری و مقاومت در برابر ضربه. در طول و در جهت متقاطع بر آن دانه تغییرات شدیدی دارد. خم هایی که به صورت موازی در طول دانه ایجاد می شوند. معمولاً در لبه بیرونی باعث شکست می شوند. زیرا باعث بار کششی می شوند. این تغییرات متناسب با جهت در -HSLA کاهش می یابند زیرا بوسیله ای کنترل شکل با سولفید ساخته شده اند.

HSLA در خودروها، کامیون ها، جرثقیل ها، ترن هوایی ها و سایر وسایلی که باید نیروهای شدیدی را تحمل کنند. یا نسبت قدرت به وزن زیادی داشته باشند، استفاده می شود. مقطع و ساختار HSLA معمولاً 20 تا 30 درصد کم وزن تر از فولاد کربنی با همان قدرت است.

HSLA همچنین در برابر زنگ زدگی مقاومت بیشتری نسبت به فولادهای کربنی دارد. زیرا آنها ترکیب آهن و کربن کمتری دارند. معمولاً چگالی -HSLA در حدود 7800 کیلوگرم بر متر مکعب است.

در دستگاه هایی مانند چرثقیل، مخلوط کن بتن، ماشین های کشاورزی. کامیون ها، تریلرها، برج های انتقال قدرت. میل های -HSLA با حداقل قدرت 50000 تا 70000 مورد استفاده قرار می گیرند.

همچنین در مورد فولادهای کم آلیاژ با قدرت زیاد -HSLA می توان این نکته را متذکر شد. که شکل دادن، کند کاری، اره کردن و انجام سایر ماشین کارها بر روی این فولادها. نیازمند 25 الی 30 درصد انرژی بیشتر در مقایسه با سایر آلیاژهای فولادی می باشد.

طبقه بندی فولادهای کم آلیاژ HSLA

• فولادهای مقاوم در برابر آب و هوا (Weathering steels)

فولاد هایی که مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند. مانند COR-TENT، این نوع آلیاژها در ترکیب ساخت خود مقدار کمی فسفر و مس دارند. تا میزان مقاومت آنها در برابر فرسایش های آب و هوایی افزایش یابد.

• فولادهای رول شده با کنترل (Control -rolled steel)

رول های داغ فولاد که ساختار بسیار گسیخته آستنیت دارند. که به ساختار آهن و کربنی مکعبی خوبی ضمن فرآیند سرد کردن تبدیل می شوند.

• فولاد های کم پرلیت (Pearlite -reduced steel)

فولادهای با کربن کم یا بدون کربن که ساختار دانه ای آهن و کربن خوبی دارند. که به وسیله ته نشینی افزایش قدرت می یابند.

• فولادهای فریت (Acicular ferrite steel)

این فولادها به وسیله ساختار آهن و کربنی سوزنی. مقدار بسیار کمی کربن و سخت سازی خوبی افزایش قدرت داده می شوند. درصد کربن در این نوع فولادها بسیار اندک است و خواصی همچون جوش پذیری و شکل پذیری خوبی را دارند.

• فولادهای دو فازی (Dual-Phase steel)

این فولادها میکرو ساختار آهن و کربنی متشکل از مقدار کم و یکنواخت مارتنزیت دارند. این میکروساختار باعث کاهش قدرت تسلیم، افزایش درجه سختی و شکل پذیری خوب می شود. فولادهای دو فاز شکل پذیری خوب را دارند و همچنین استحکام کششی آنها بالاست.

فولاهای میکروآلیاژی (Micro-alloyed steel)

فولادی که دارای مقدار کمی نوبیوم، وانادیوم و/یا تیتانیوم می باشد. که باعث بهبود اندازه دانه و/یا سخت شدن به وسیله ته نشینی می شود.

نوع معمول از Micro – alloyed steel بهبود یافته از نظر شکل پذیری HSLA می باشد. این نوع، قدرت تسلیم تا 80000 (550Mpa)psi دارند ولی تنها 24 درصد بیشتر از فولاد A360 با 36000 (250Mpa)psi هزینه دارند. یکی از نقاط منفی این نوع فولاد این است که 30 تا 40 درصد کمتر شکننده می باشند. در ایالات متحده این نوع فولاد براساس استاندارد ASTM. در دسته های A1008/A1008M و A1011/A1011M برای ورق های فلزی و A656/A656M برای صفحات فلزی تقسیم می شوند. این فولادها برای خودروسازی جهت حفظ قدرت در عین کاهش وزن تولید شده اند. برای نمونه: میله های استحکام در، شاسی، تقویت ترمز، سیستم هدایت و تعلیق، ضربه گیری و چرخ ها.

کاربرد آلیاژهای HSLA

آلیاژهای HSLA در صنایع سنگین هم چون لوله های نفت و گاز، تولید تجهیزات و ماشین آلات صنعتی کشاورزی. ماشین های چمن زنی، جرثقیل، مخلوط کن بتن، کامیون ها، تریلرها، برج های انتقال قدرت و… می باشد.

فولادهای HSLA به دلیل وزن کم و مقاومت بسیار بالا، در صنایع خودروسازی بسیار پرکاربرد هستند.

طبقه بندی SAE

Society of Automotive Engineers به اختصار SAE (انجمن مهندسان خودروسازی) استانداردهای فولادهای کم آلیاژ HSLA را تعیین می کند. زیرا HSLA به دلیل دارا بودن خواص مطلوب برای استفاده در خودروها معمولاً در این حوزه به کار می رود.

شرکت خشکه و فولاد پایتخت (( مدیریت : جواد دلاکان )) صنعتگران عزیز، افتخار داریم. که سی سال تجربه گرانبهای خویش را در زمینه عرضه انواع ورق آلیاژی. و انواع فولاد آلیاژی برای خدمت رسانی به شما هموطنان کشور عزیزمان ایران ارائه می دهیم. پیشاپیش از اینکه شرکت خشکه و فولاد پایتخت را جهت خرید خود انتخاب می نمایید سپاسگزاریم.
ارتباط با ما:
۰۹۱۲۱۲۲۴۲۲۷
۰۹۳۷۱۹۰۱۸۰۷
تلفن: ۰۲۱۶۶۸۰۰۲۵۱
فکس: ۶۶۸۰۰۵۴۶