فولاد spk چیست و شناخت آن چه ضرورتی دارد؟ یکی از انواع آهن و فولادهای بسیار کاربردی در صنعت از نوع فولاد کربنی و آلیاژی می باشند که خود دسته های مختلفی دارند. یکی از این دسته ها فولاد ابزار نام دارند.
فولادهای ابزار در برابر ساییدگی بسیار مقاومند و از استحکام و سختی بالایی برخوردارند، در دماهای بالا به سادگی نرم نشده و دارای مقاومت قابل توجهی می باشند. این دسته فولادها خود به ۳ دسته کلی سخت شونده در روغن یا نوع O، سخت شوند در هوا یا نوع A و فولاد پرکربن – پرکروم یا نوع D تقسیم می شوند.
فولاد spk یکی از انواع فولاد های ابزاری است که در دسته فولاد پرکربن – پرکروم یا نوع D قرار می گیرد و توسط شرکت بوهلر این نام برایش انتخاب شده است. فولاد spk در صنعت از جایگاه ویژه ای برخوردار است که در ادامه به معرفی بیشتر این نوع فولاد با ذکر خواص مکانیکی، کاربردها و مشخصات آن می پردازیم.
استاندارد فولاد SpK یا Special K
فولاد ابزار SPK که نام گذاری آن توسط شرکت بوهلر انجام شده است، مصارف و کاربردهای متفاوتی در صنعت دارد، این نوع فولاد خود دارای سه دسته SPK NL، SPK ( دارای شماره استاندارد ۱.۲۳۷۹ و مقاومت بالا در برابر سایش) و SPK R ( دارای شماره استاندارد ۱.۲۴۳۶ و سختی و مقاومت بالا در برابر سایش) می باشد و البته شرکت بوهلر برای این موارد در حال حاضر نام جدید دیگری اختصاص داده که عبارتند از:
- نام k100 برای SPK
- نام K110 برای SPK NL
- نام K107 برای SPK R
اگر قصد استعلام قیمت آهن با مقاومت سایشی بالا را دارید یا به شما گفته شده است که قیمت خرید فولاد spk را پیدا کنید، پیش از اینکار ابتدا راجع به مشخصات آن مطمئن شوید. از مشخصات این نوع فولاد باید بدانید که SPK یا K100 در استاندارد آمریکایی A681ASTM، در بریتانیا BD3، در آلمان ۱.۲۰۸۰، در زارشتال RCC و از نظر استاندارد DIN به صورت X120cr12 نام گذاری شده است. پس هر یک از موارد فوق بیانی از از این نوع فولاد در استانداردهای مختلف هستند.
خواص مکانیکی و متریال spk
در ساختار کلیه فولادهای ابزار عناصری که در تشکیل کاربید نقش اساسی دارند مانند کروم، وانادیوم، مولیبدن و تنگستن استفاده می شوند. اما به طور دقیقتر عناصر کربن با ۱.۹ – ۲.۲ درصد، سیلیسیم با حدود ۰.۲ تا ۰.۶ درصد، منگنز با ۰.۲ تا ۰.۶ درصد، کروم با ۱۱ تا ۱۳ درصد، فسفر با کمتر از درصد و گوگرد با کمتر از درصد در ترکیب فولاد Spk مورد استفاده قرار می گیرند. همانطور که مشخص است میزان Cr در این محصول بالا است و همین امر باعث مقاومت سایشی بالای و سخت کاری ( عملیات فرگوته) در دمای ۹۳۰ درجه سانتی گراد شده است.
همچنین، طبق مراجع خواص فیزیکی فولاد SPK شامل چگالی حدود ۷.۷۰ (g/cm۳)، مقاومت الکتریکی ۰.۶۵ (Ohm mm۲ /m)، ظرفیت گرمایی ویژه ۰.۴۶ ( J/g.K) و رسانایی گرمایی ۲۰ (W/m.K) می باشد.
علاوه بر این، از دیگر ویژگی های فولاد SPK این است که عملیات حرارتی های مختلف مورد نیاز در ساخت آن به این صورت است که دمای فورجینگ ( آهنگری) ۸۵۰ – ۱۰۵۰، دمای آنیل ۸۰۰ – ۸۵۰ و دمای سختکاری ۹۸۰ – ۱۰۱۰ بوده و محیط لازم برای خنک شدن آن روغن، هوا و حمام نمک است.
حال بهتر است به کاربرد های این فولاد ابزار که به سختی تهیه می شود پرداخت.
برخی کاربردهای فولاد SPK
با توجه به ترکیبات شیمایی به کار رفته در فولاد SPK که در بخش قبل مطرح شد، این ابزار از سختی پذیری بسیار بالا در سرد شدن با روغن یا هوا و همچنین پایداری قابل توجه در طول عملیات حرارتی برخوردار است که موجب به کار گیری این ابزار جهت مصارف گوناگون شده است. به طور کلی مصارف و کاربردهای زیر برای SPK یا K100 مطرح می باشد:
۱– استفاده در پولک زنی، پانچ و برش
ساخت پانچ های مخصوص برای حدیده های پرکاربرد جهت ساختن اتصالات، قطعات الکتریکی و قوطی های نگهدارنده یکی از موارد پرکاربرد فولاد SPK ابزار می باشد. علاوه بر این استفاده از فولاد SPK در ساخت تیغه های برش با عملکرد بسیار بالا برای برشکاری ورق هایی با ضخامت حداکثر ۴ میلیمتر و ساخت دندانه های اره بسیار مورد توجه کاربران قرار دارد.
۲- استفاده در تراشکاری
کاربرد دیگر فولاد SPK که به لحاظ اهمیت در جایگاه دوم قرار دارد مربوط به استفاده آن در تراشکاری از طریق ساخت ابزار برش زن و برش مخصوص پشم فولاد و همچنین ابزارهای بادوام چوب کاری است.
۳- استفاده در شکل دهی
انجام شکل دهی ابزار آلات و قطعات مانند حدیده های مخصوص لبه دادن و روکوبی و حدیده های مخصوص تولید مهره از کاربردهای قابل توجه فولاد SPK است. علاوه بر این، ابزار فوق جایگاه قابل توجهی در ساخت ابزارهای پرس، کاسگری یا عمیق کشی و استخراج سرد آلیاژها و فولاد سبک دارد. از دیگر موارد استفاده این ابزار به کاربرد آن در ساخت سنبه برای تولید قالب پلاستیکی و حدیده های مخصوص تولید لوله، چکش و حدیده های تولید سوزن می توان اشاره نمود.
۴- استفاده در تولید ابزار و اجزای مقاومت در برابر ساییدگی
به دلیل ویژگی خاص این ابزار و توانایی آن در پردازش مواد اولیه سرامیکی با مقاومت اندک در برابر ساییدگی در ساخت میله راهنما دستگاه های تراش اتوماتیک، میله راهنما در ماشین های سنگ زنی بدون مرکز، نازل سند بلاست و ابزارهای مختص صنعت پودر فلز به کار می رود. همچنین به دلیل مقاومت در برابر احتراق در تولید موادنسوز به ویژه ساخت پوشش آجر های نسوز کارایی ویژه دارد.
علاوه بر موارد فوق، فولاد ابزار SPK در تولید ابزار های پردازش سنگ، تیغه های برشی یا چاقو های مخصوص برش پلاستیک یا ورق نازک کاربرد فراوانی دارد. یکی از کاربرد های مهم این فولاد ابزار استفاده آن در صنعت اتومبیل به ویژه ساخت میل لنگ، محورهای غیر هم مرکز، اجزاء و قطعات دندانه دار، شاسی اتومبیل و صفحه دیسک می باشد.
با وجود همه ویژگی ها و مشخصات مثبت مطرح شده فولاد spK باید توجه داشت که این ابزار در مقابل گرمادهی های سریع و نامنظم حساس می باشد.
حال سوالی که مطرح می شود این است که روش سخت کاری فلزات انتخاب شده برای فولاد spk چیست و چگونه چنین مقاومت بالایی ایجاد میشود؟
نگاهی بر روش سخت کاری و عملیات حرارتی فولاد spk
با توجه به کاربردهای فولاد ابزار SPK که در بخش قبل گفته شد می توان نتیجه گرفت که این ابزار روش سخت کاری بسیار حساسی را پشت سر می گذارد. در واقع این ابزار پس از پشت سر گذاشتن عملیات سخت کاری و باز پخت با کاهش فشار داخلی از طریق اعمال حرارت ۶۴۸ درجه سلسیوسی و خنک کردن تدریجی، به منظور رسیدن به بهترین کیفیت را طی میکند.
در مرحله بعد که آنیل نام دارد این فولاد ابزار تا دمای ۸۷۱ درجه سلسیوس حرارت میبیند تا بازپخت صورت گیرد حال مجدد با سرعت کمتر از ۶ درجه سلسیوس در ساعت خنک می شود. باید توجه داشت تا زمان سیاه رنگ شدن این نوع فولاد باید این مرحله تکرار شود و سپس فولاد در مجاورت هوای آزاد جهت خنک شدن قرار می گیرد.
در مرحله بعد فولاد spk خنک شده در طی فرایندی با نام تمپر شدن به سرعت درون کوره تمپر قرار می گیرد. قابل ذکر است که زمان مناسب تمپر کردن برای هر اینچ ضخامت حدود یک ساعت می باشد.
در مرحله آخر عملیات سخت کاری انجام می شود که در آن در زمانی حدود ۲۰ تا ۲۵ دقیقه فولاد ابزار با قرار گیری مستقیم در کوره در معرض دمای ۹۵۴ درجه سلسیوس قرار می گیرد و سپس جهت رسیدن به سخت ترین میزان در روغن کوئنچ می شود.
سخن پایانی
تا اینجا با فولاد ابزار پرکربن – پرکروم SPK آشنا شدیم. لازم است توجه داشته باشیم که اگرچه این فولاد با توجه به فرایند هایی که گذرانده از سختی قابل توجهی برخوردار است و یا مقاومت بالایی در مقابل سایش دارد. باز هم برای استفاده در صنعت با توجه به کاربرد مد نظر نیاز به بررسی دقیقتر اطلاعات موجود و یا مشورت با افراد خبره وجود دارد تا بتوان انتخاب درستی متناسب با نیاز انجام داد. لازم بذکر است که یکی دیگر از انواع فولادهای پرکاربرد در صنعت، فولاد vcn است که در مقاله ای دیگر به آن پرداخته شده است.
این مطلب بدون برچسب می باشد.
ثبت دیدگاه