برخی از مشخصات و کاربرد فولاد MO40 و مقایسه با فولاد CK45 - آرتان پرس | آرتان پرس | مرجع رسمی اطلاع رسانی فولاد

چهارشنبه, ۲۵ فروردین , ۱۴۰۰ 3 رمضان 1442 Wednesday, 14 April , 2021 ساعت ×
× کاربر گرامی! قیمت محصولات فولادی بروز رسانی شد مشاهده قیمت ها
دانشنامه و مقالات

برخی از مشخصات و کاربرد فولاد MO40 و مقایسه با فولاد CK45

شناسه : 35682 ۱۲ آذر ۱۳۹۹ - ۱۴:۴۷
آیا جایگاه فولاد ایران را در چه حدی می دانید؟ فولاد ایران چه نقشی در اقتصاد و رشد شاخص ها دارد؟ آیا می دانستید چندین نوع فولاد در صنعت ایران وجود دارد؟ آیا در مورد فولاد MO40 می دانید؟ با آرتان پرس همراه باشید تا در مورد این فولاد پرکاربرد در صنعت آشنا شویم.
برخی از مشخصات و کاربرد فولاد MO40 و مقایسه با فولاد CK45
پ
پ

[lwptoc min=”2″ depth=”3″ numeration=”decimalnested”]

آیا با ترکیب شیمیایی انواع فولادها آشنا هستید؟ بعبارتی آیا می دانید چند نوع فولاد وجود دارد؟ فولاد MO40 چه نوع فولادی است و در چه بخش هایی کاربرد دارد؟ چه چیزی باعث شده است تا این فولاد جایگاه ویژه ای در بین مهندسین مواد و متالورژی داشته باشد؟ با آرتان پرس همراه باشید تا به بررسی این فولاد پرداخته و ویژگی های منحصر به فرد آن بیان شود.

در ابتدا یک تعریف کلی از فولاد MO40 ارائه داده می شود و در ادامه به ویژگی های جالب و منحصر به فرد این فولاد پرداخته می شود. و اینکه چرا این فولاد در بین مهندسین مواد و متالورژی از محبوبیت بالایی برخوردار است.

*** فولاد MO40 چیست ؟

این نوع فولاد یک فولاد آلیاژی از نوع کم آلیاژ است که در ترکیب شیمیایی خود مولیبدن و کروم دارد، همچنین در قسمت هایی که قطعات مهندسی نیاز به مقاومت به ضربه بالا و مقاومت در برابر حرارت دارند، مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال می توان به چرخ دنده ها اشاره کرد که معمولا در صنعت در جاهایی استفاده می شود که تحت فشار و حرارت است.

این نوع فولاد بر اساس استادارد SAE4140 آمریکا به رسمیت شناخته می شود. لازم به ذکر است که این فولاد در  دسته فولاد های کم کربن قرار می گیرد. و به همین دلیل استحکام کششی و سختی بسیار بالایی دارد. و طبیعتا در جایی که به فولادی با این ویژگی ها نیاز باشد، از فولاد MO40 استفاده می کنند.

اما حتما از خود میپرسید که چه عاملی باعث می شود مقاومت در برابر فولاد در این نوع فولاد افزایش یابد؟ دلیل آن حضور کروم به میزان ۱ درصد است. اما لازم به ذکر است که به ندرت از فولاد آلیاژی تنها با حضور کروم استفاده می کنند. در کنتار کروم معمولا از مولیبدن نیز استفاده می کنند. مولیبدن باعث می شود مقاومت به ضربه و سایش نسبت به فولادی که تنها کروم را به عنوان عنصر آلیاژی دارد، بیشتر باشد.

همچنین عناصر کروم و مولیبدن در کنار یکدیگر مقاومت در برابر خزش را برای فولاد افزایش می دهد و چقرمگی فولاد را نیز افزایش می دهد. اما با همه این ویژگی ها، بزرگترین و مهمترین ویژگی این نوع فولاد، افزایش مقاومت به حرارت فولاد تا ۵۰۰ الی ۶۰۰ درجه سانتی گراد است.

اما یکی دیگر از ویژگی‌های عالی فولاد MO40 قابلیت جوشکاری عالی و فرم پذیری خوب و دوام بالای آن است. این فولاد به واسطه حضور کروم، خواص فولاد ضد زنگ را نیز دارد. از کاربردهای این فولاد می توان به غلتک ها در صنایع فولاد، سازه هواپیما و شاتون ها اشاره کرد.

گاهی اوقات در فولاد MO40 برای کاهش تاثیرات عنصر کروم از ۰٫۲ درصد نیکل استفاده می شود. عملیات ذوب و تهیه این آلیاژ ها در کوره های قوس الکتریکی و القایی انجام می شود. لازم به ذکر است که این نوع فولاد در دسته آلیاژ های با کیفیت قرار می گیرد.

وجود کروم باعث می شود فولاد به دست آمده ترد و شکننده باشد، که برای ممانعت از این معضل، به آن نیکل اضافه می کنند.

 

*** عملیات حرارتی فولاد MO40

چندین نوع عملیات حرارتی روی این فولاد صورت می گیرد که در ادامه به هر کدام از آنها پرداخته می شود. هر کدام از عملیات های حرارتی برای دستیابی به خواص مورد نظر است. معمولا بایستی فولاد MO40 را تحت عملیات حرارتی قرار داد تا فاز مارتنزیت و پرلیت در آن تشکیل شود.

*** آنیل

در این نوع از عملیات حرارتی فولاد MO40 را در دمای ۸۰۰ تا ۸۵۰ درجه سانتی گراد حرارت داده می شود و تا وقتی که دما در قسمت های درونی فولاد نیز به این حد رسیده باشد، در این دما نگه داشته می شود و پس از آن در کوره به صورت آهسته خنک می شود.

 

*** نرمالیزه کردن (Normalizing)

نرمالیزه کردن یکی دیگر از انواع عملیات حرارتی است که روی فولاد MO40 اعمال می شود. در این حالت فولاد را به دمای ۸۷۰ تا ۹۰۰ درجه سانتی گراد می رسانند و پس از آن که دمای تمام قسمت های قطعه به دمای مورد نظر رسید، به مدت ۱۵ الی ۲۰ دقیقه در آب می گذارند و پس از آن در هوا به صورت آهسته سرد می شود.

 

*** تمپر کردن

تمپر یکی از مهمترین عملیات های حرارتی است که روی فولاد صورت می گیرد. در این روش قطعه را تا دمای ۵۵۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی گراد گرم می کنند. و پس از آن در مدت ۱ ساعت، ۲۵ میلی متر از این فولاد را در آب سرد می کنند و در نهایت در هوا خنک می شود.

 

*** سخت کاری فولاد MO40

میلگرد و ورق‌های فولادی از جنس فولاد MO40 را می توان توسط عملیات حرارتی که شامل حرارت دادن و سرد کردن است، سخت کرد.

سخت کاری این نوع فولاد به این شکل است که ابتدا آن را تا دمای ۸۴۰ تا ۸۷۵ درجه سانتی گراد حرارت می دهند و پس از آن از هر ۱۰ تا ۱۵ دقیقه، ۲۵ میلی متر از فولاد را در آب خیس می کنند و در نهایت آن را در روغن، آب و یا پلیمر خنک می کنند. بدیهی است که در این روش سرعت سرد کردن بالاتر از روش های دیگر عملیات حرارتی است. در نتیجه فاز های تشکیل شده در این فولاد با سرعت سرد کردن سریع، متفاوت تر از انواع دیگر خواهد بود.

یکی از روش های سخت کاری سطحی، فرآیند روکش کاری سخت است. در واقع این روش نوعی جوشکاری سطحی مدرن است. در این روش یک لایه تقریبا ضخیم روی زیرلایه فولادی اعمال می شود. این لایه بایستی از فاز های سخت بین فلزی مثل کاربید ها توسط جوشکاری و یا توسط مهندسی سطح روی قطعات صنعتی رسوب شود.

این فرآیند که توسط وینستون در سال ۱۹۲۱ اختراع شد، به سرعت در بین متخصصین این حوزه با توجه به کارآیی ان توسعه یافت.

*** کابرد فولاد MO40

اغلب این فولاد را در شکل و مشخصات میلگرد و مقطع مربع تولید می کنند. و با توجه به خواص آن در جاهایی که سختی و مقاومت به سایش نیاز است، از این نوع فولاد استفاده می کنند. از مهمترین کاربرد های این فولاد می توان به موراد زیر اشاره کرد.

  • قطعات ماشین ابزار به خاطر مقاومت به سایش بالا
  • پیچ های مقاوم
  • چرخ دنده
  • انژکتورها
  • سازه های هواپیما
  • شفت
  • اتصال میل گاردن
  • میل لنگ
  • قطعات تحت فشار

از کاربردهای این فولاد می‌توان به چرخ‌های جرثقیل اشاره کرد که در معرض ساییدگی قرار دارند. اما لازم به ذکر است که در شرایط کاری سخت عمر قطعات کم می ‌شود. با افزایش ساییدگی در این فولاد، ابعاد قطعات کاهش پیدا می‌کند و همچنین مقاومت فولاد MO40 در برابر ساییدگی کاهش پیدا می‌کند. در این صورت بایستی قطعه را یا تعویض و یا تعمیر کرد. با توجه به قیمت بالای قطعات معمولا آن را تعمیر می‌کنند و یک لایه روی آن ایجاد می‌کنند که از سختی بالایی برخوردار است.

لازم به ذکر است که این فولاد به فولاد ۱٫۷۲۲۵ معروف است و از جمله کاربردهای دیگر این فولاد می‌توان به ساخت قطعات با اندازه های بزرگ در بخش های مختلف از جمله خودروسازی و ماشین‌سازی اشاره کرد.

*** ترکیب شیمیایی فولاد MO40

عناصر آلیاژی گوناگونی در این فولاد وجود دارد. این آلیاژ کرین به اندازه  (۰٫۴۳ – ۰٫۳۸)، سیلیکون (۰٫۳۵ – ۰٫۱۵)، منگنز (۱ – ۰٫۷۵)، فسفر (۰٫۰۳)، گوگرد (۰٫۰۴)، کروم (۱٫۱-۰٫۸)، مولیبدن (۰٫۲۵-۰٫۱۵) و نیکل (۰٫۲۵) را در ترکیب خود دارد. همانطور که قبلا اشاره شد، از کروم به دلیل برخی از تاثیرات منفی آن، به تنهایی استفاده نمی شود. کروم هر چند باعث بالا بردن مقاومت و سختی پذیری می شود و باعث تشکیل فاز مارتنزیت به راحتی می شود. و نیازی به سرد شدن سریع آن نیست.

سیلیسیم هر چقدر در فولاد بیشتر باشد، مقاومت آن در برابر اکسید شدن افزایش می یابد. عنصر منگنز اما برعکس سیلیسیم است. با افزودن منگنز، قابلیت برشکاری ورق فولادی MO40 افزایش می یابد.

مولیبدن نیز عنصری است که افزودن آن باعث افزایش مقاومت کششی و حرارتی فولاد می شود.

 

*** جوشکاری فولاد MO40

با توجه به قابلیت جوشکاری بالای آن، با استفاده از روش های متداول جوشکاری، فولاد MO40 قابل جوشکاری است. اما خواص مکانیکی این فولاد تحت تاثیر قرار می گیرد و بایستی پس از جوشکاری، تحت عملیات حرارتی قرار بگیرد.

*** تفاوت فولاد  Mo40 و Ck45

فولاد Ck45 نیز از دسته فولاد های کم کربن است. و یکی از پر کاربردترین فولاد ها در بازار است. یکی از تفاوت های عمده این دو نوع فولاد، کمبود کروم در فولاد Ck45 است، که باعث می شود نسبت به خوردگی و زنگ زدگی مقاومت کمی داشته باشد. این فولاد همچنین به دلیل صرفه اقتصادی جایگاه ویژه ای در بین صنعت گران دارد.

این فولاد از عناصری نظیر کربن، سیلیسیوم، منگنز، فسفر، گوگرد، کروم، مولیبدن و نیکل تشکیل شده است.  عنصر منگنز با میزان %۰٫۸-۰٫۵ دارای بیشترین مقدار است و عناصر فسفر و گوگرد با میزان %۰٫۰۳۵ کمترین آن است.

یکی از تفاومت های عمده این دو نوع فولاد در ترکیب شیمیایی آنهاست. به عنوان مثال در فولاد Ck45 مقداری نیکل وجود دارد. در حالیکه در فولاد Mo40 به جای نیکل، عنصر کروم وجود دارد. میزان سختی فولاد Ck45 اندکی بیشتر است. اما در کنار این تفاومت ها، شباهت هایی میان این دو نیز وجود دارد. به عنوان مثال هر دو فولاد بایستی تحت عملیات حرارتی قرار بگیرند تا قابل بهره برداری باشند.

آرتان پرس

این مطلب بدون برچسب می باشد.

ثبت دیدگاه

  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.