فولاد های گرمکار

فولادهای گرمکار یکی از مهمترین و مقاوم ترین فولادها هستند که از آن ها به عنوان قالب و ابزارها در دمای بالا در صنعت استفاده میشود. فولاد های گرمکار به این علت اینگونه نامگذاری شده اند که در دمای بالای 316 درجه سانتی گراد استفاده میشوند. در قسمت پایین جدول فولاد گرمکار موجود است.

 

فهرست

برای مقایسه آنالیز فولادهای این دسته روی “جدول آنالیز” کلیک کنید.

فولاد ابزار گرمکار

فولاد گرمکار همانطور که از نامش پیداست قادر به تحمل سایش و فشار در دمای بالا هستند. این خانواده فولاد ها به دو دسته تقسیم میشوند که عنصر اصلی گروه اول مولیبدن و عنصر اصلی گروه دوم تنگستن است اما کروم، مولیبدن و وانادیوم را می توان از اصلی ترین عناصر موجود در فولاد گرمکار دانست.. فولادهای گرمکار مقاومت به سایش بالایی دارند و زمانی که در دمای بالایی قرار گیرند هیچگونه نرمی و تغییر شکلی نخواهند داشت و به دلیل داشتن کروم بالا به اکسایش در دمای بالا نیز مقاومند. فولاد 2344 یکی از فولاد های این دسته است که با نام فولاد H13 نیز عرضه میشود. از فولاد 2344 در تجهیزات اکستروژن داغ استفاده میشود و از خواص مناسب آن میتوان به مقاومت به ضربه خوب اشاره کرد. یکی دیگر از فولادهای این دسته 1.2365 است که در قالب های پرس کاربرد دارد و مقاومت به ضربه مناسبی نیز دارد. سومین فولاد این دسته 1.2367 است که تفاوت اندکی با فولاد 1.2365 دارد و تفاوت آنها بیشتر در کروم موجود در آنهاست.

به طور کلی فولادهای ابزار گرم کار، فولاد هایی هستند، اساسا قادر به مقاومت در برابر سایش تا 540 درجه سانتیگراد و گرما که در واحدهای تولیدی غالب بوده و فرآیند هایی مانند شکل دهی ، برش و پانچ کردن فلزات در دماهای بالا از 480 تا 760 درجه سانتیگراد (900 تا 1400 درجه فارنهایت) را انجام می دهند. 

ترکیبات فولاد گرمکار

این دسته از فولاد ها به عنوان فولادهای گروه H تعیین می شوند و دارای 0.35٪ تا 0.45٪ کربن ، 6٪ تا 25٪ کروم ، وانادیوم ، مولیبدن و تنگستن به عنوان سایر عناصر آلیاژی هستند. . از تنگستن به دلیل مقاومت در برابر درجه حرارت بالا ، و مقاومت در برابر رشد دانه ، در درجه اول در فولادهای ابزار شکل دهی گرم استفاده می شود. فولادهای گرم کار دارای کربن نسبتاً کم حجم دارای حداکثر چقرمگی و دارای عناصری مثل Mo ، W ، Co به ترتیب (مولیبدن، تنگستن و کبالت) جهت مقاومت به نرم شدن در دمای بالا میباشند. افزودن وانادیم مقاومت حرارتی فولاد را افزایش میدهد اما در کل وانادیم جهت افزایش مقاومت به سایش به این فولاد ها اضافه میشود.

 

بهترین فولاد گرمکار

از فولاد های کرمکار پرکاربرد میتوان به فولاد های 1.2344 و فولاد 1.2714 اشاره کرد. 1.2714 دارای نیکل است و این عنصر مقاومت به خوردگی و سختی پذیری این فولاد را افزایش میدهد. در مورد فولاد 1.2344 در مقابسه با 1.2714 میتوان گفت سیلیسیوم، وانادیوم و مولیبدن آن بالاتر است. مولیبدن استحکام این فولاد را افزایش میدهد.

 

انواع فولاد گرمکار

فولاد تنگستن دار

سه فولاد 1.2542، 1.2567 و 1.2581 دارای تنگستن هستند. تنگستن سختی پذیری را افزایش میدهد و همچنین مقاومت به سایش را نیز بالا میبرد. تنگستن مقاومت گرمایی فولاد را افزایش میدهد. مقاومت به سایش مناسب این فولاد به علت وجود عنصر کروم است که این خاصیت در دمای بالا نیز در فولاد های گرمکار وجود دارد.

 

فولاد مولیبدن دار

سه فولاد 1.2344، 1.2767، 1.2714 در دسته فولاد های مولیبدن دار در فولاد های گرمکار است. مولیبدن ساختار ریزدانه سازی فولاد را بهبود میبخشد و مقاومت حرارتی آن را افزایش میدهد. این عنصر خواص زیر را در فولاد افزایش میدهد:

  • قابلیت جوشکاری
  • مقاومت تسلیم
  • مقاومت نهایی
  • مقاومت به شوک الکتریکی

فولاد 1.2344

فولاد 1.2344 از پرکاربردترین و مهمترین فولاد ها در خانواده گرمکار است که آن را با فولاد H13 و 40CrMoV5-1 نیز میشناسند. H13 استاندارد (AISI (american iron and steel Institute آمریکا است و از اسامی رایج این فولاد است و کد 40CrMoV5-1 نام این فولاد در استاندارد دین آلمان است. از خواص آن میتوان به مقاومت به ضربه خوب، ماشین کاری، مقاومت بالا نسبت به شوک حرارتی و سختی پذیری مناسب اشاره کرد که 2344 را برای اکستروژن داغ ابزارها و قالب های مورد استفاده برای تولید قطعات فلزی مناسب کرده است. مقاومت به سایش این فولاد هم به دلیل وجود وانادیوم در ترکیبات آن است. از کاربرد های دیگر آن میتوان به قالب های پتک کاری، قالب های پلاستیک، تجهیزات اکستروژن داغ، مقاطع تو خالی، پیچ، پرچ، مهره و بولت را نام برد. از کاربرد های دیگر این فولاد میتوان به قالب های ریختگری روی، منیزیم و آلمیونیوم  اشاره کرد.

مهمترین تولید کنندگان این فولاد:

  • BOHLER اتریش
  • ASSAB سوئد
  • DSS اوکراین
  • Smart Steel سوئیس 

 

فولاد 1.2714

فولاد 1.2714 از ارزان ترین و پرکاربردترین فولاد هاست.فولاد 2714 در سایر استاندارد ها با نام، فولاد W500 ، فولاد L6  و در استاندارد دین آلمان با نام 55NiCrMoV7 نیز معرفی می شود. برای ساخت قالب ها به خصوص قالب های بسیار بزرگ از فولاد 2714 استفاده میشود. در خانواده فولاد های گرمکار دو دسته وجود دارد که به فولاد های مولیبدن دار و فولاد های تنگستن دار تقسیم بندی میشوند و فولاد 1.2714 در دسته فولادهای مولیبدن دار قرار میگیرد. برخی این فولاد را به دلیل استفاده در قالب های پلاستیک همراه با فولاد 1.2738 فولاد قالب پلاستیک نیز مینامند. خواصی مانند چقرمگی و سختی پذیری بسیار خوب باعث شده تا بتوان از مقاومت سایشی متوسط یا حتی متوسط رو به پایین این فولادها بتوان چشم پوشی کرد.

فولاد 1.2365

فولاد 1.2365 به علت مقاوم بودن در برابر ضربه در قالب های پرس کاربرد دارد. فولاد گرمکار 1.2365 در خانواده فولاد های گرمکار در دسته فولاد های دارای مولیبدن قرار میگیرد. این فولاد در استاندارد AISI آمریکا با نام H10 شناخته میشود.

فولاد 1.2367

فولاد گرمکار 1.2367 با فولاد 1.2365 تفاوت ناچیزی دارد و تفاوت آنها بیشتر در میزان کروم موجود در آنهاست. از فولاد 1.2367 برای ساخت قالب و به ویژه قالب های بسیار بزرگ، قالب های اکستروژن میله و لوله در مقاطع بزرگ استفاده میشود. دو عنصر مولیبدن و کروم از عناصر پایه و این فولاد و درصد آن ها از سایر عناصر بیشتر است.

فولاد 1.2767

فولاد 1.2767 که در خانواده فولاد های مولیبدن دار قرار میگیرد. فولاد 1.2767 دارای مشخصه 45NiCrMo16 در استاندارد DIN آلمان است و در قالب های قاشق و چنگال مورد استفاده قرار میگیرد. این فولاد از جمله فولادهای دو منظوره گرمکار و سردکار می­باشد که کاربردهای ویژه ای را موجب می­شود.

فولاد 1.2567

فولاد 1.2567 فولادیست گرمکار که در دسته فولادهای گرمکار تنگستن دار قرار دارد. از کاربرد های فولاد 2567 میتوان به قالب هایی که در شرایط حاد کار می کنند اشاره کرد. وجود تنگستن مقاومت به سایش فولاد را افزایش میدهد. فولاد WKZ50 از استاندارد های دیگر این فولاد است.

فولاد 1.2542

فولاد 1.2542 یکی از سه فولادیست که تنگستن دارد و در ساخت قالب های برش برای ورق های ضخیم مورد استفاده قرار میگیرد. از خصوصیات فولاد 2542 می توان به قابلیت ماشین کاری خیلی خوب، چقرمگی و مقاومت به ضربه خیلی خوب و سختی پذیری متوسط اشاره کرد.

خواص فولاد های گرمکار

هر کدام از فولاد ها خواص مخصوص به خود را دارند و با توجه به تفاوت عناصر آن ها خواص ها فولاد های این خانواده متفاوت است. اما به طور کلی این دسته استحکام کششی بالا حتی در دمای بالا، مقاومت به ضربه خوب، مفاومت به سایش در دمای بالا و مقاومت در برابر شوکهای حرارتی را دارند.

قیمت فولاد گرمکار

اصولا در صنعت نمی توان فولادها را نسبت به همدیگر برتر دانست. هر فولاد با توجه به عناصر خود، خواص فیزیکی و مکانیکی کاربرد های متفاوتی دارند. برای مثال فولاد 1.2344 مقاومت به ضربه بهتر و فولاد 1.2567 مقاومت به سایش بهتری دارد. با توجه به بازار مصرفی ایران و ثبات در انتخاب متریال از طرف تولیدکنندگان، برخی فولادها در این دسته محبوب تر و باتوجه به ویژگی­ها و کاربردهای گسترده تر مورد توجه فولادگران و متخصصان هستند.

 

فولاد 1.2344

ورق های 1.2344 در ابعاد مختلف

 

 

مراحل قالب سازی فولاد گرمکار 1.2344

فولاد گرمکار 1.2344 فولادی که در قالب های تولید آلومینیوم به وفور مورد استفاده قرار میگیرد. برای استفاده در قالب سازی در مرحله اول نسبت به طراحی قالب در نرم افزارهای تخصصی مانند Catia  و … اقدام می کنند.

قطعات آلومینیومی با قالب 1.2344

 

سپس در گام نخست از مراحل اجرایی فولاد را تراشکاری کرده تا به سایز مناسب برسد و سپس با دستگاه های CNC آن را شکل میدهند.

 

دستگاه های CNC ابتدا با توجه به نقشه قالب از طریق سوزن های مخصوص طرح را روی فولاد اجرا می کنند و سپس شکل قالب را در فولاد در می آورند.

تولید قالب از فولاد 1.2344

 

سپس فولاد های تراشکاری شده و شکل داده شده تمیز کاری میکنند و برای آبکاری آماده میکنند.

اجرای طراحی قالب بر روی فولاد 1.2344

 

سپس فولاد های تراشکاری شده و شکل داده شده تمیز کاری میکنند و برای آبکاری آماده میکنند.

 

 

پس از آماده شدن قالب عملیات سخت کاری یا آبکاری برای بالابردن سختی قالب در برابر محصول اصلی انجام می گردد که باعث مقداری افزایش حجم قالب در ابعاد مختلف می شود.

قالب های تولید شده با فولاد 1.2344

 

مرحله بعدی حک کد و برند بر روی فولاد و در نهایت تمیز کاری و فیلر کاری روی آن انجام میشود.

 

فولاد گرمکار مناسب پروژه یا کار شما کدام است؟

کیفیت فولاد بر کیفیت قالب و کیفیت قالب در مقدار تولید قطعات اصلی تاثیر زیادی داره.

در تیراژ های پایین و تولیدی های تازه کار فولاد گرمکار چینی پاسخ این فعالیت را میدهد و قیمت پایین تر آن نیز برای این تولیدی ها مناسب و منطقی است که توانایی تولید 20 تن قطعه آلمینیوم را دارد. در مقابل در تیراژ های بالا و تولیدی های بزرگتر نیاز به فولادی با کیفیت بالاتر است. در این تولیدی ها زمان و تعداد تولید قطعات بسیار مهم است که همین موجب میشود کارشناسان به این تولیدی ها فولاد های گرمکار با کیفیت بالاتری را پیشنهاد دهند.

در این حالت این قالب تعداد بیشتری قطعه میتواند تولید کند و سپس نیاز به تعویض پیدا کند. فولاد مناسب برای تولیدی های بزرگتر و تیراژ های بالاتر فولاد گرمکار تولید اوکراین است که به خوبی پاسخ این نیاز را میدهد.

تصویر زیر فولاد 1.2344 زا مشاهده میکنید که  بعد از تراشکاری با دستگاه Cnc شکل داده شده و آماده استفاده در قالب سازی است.

قالب های آماده شده با فولاد گرمکار

 

تصویر زیر نمایان گر قطعات آلمینیومی است که توسط قالب های فولاد 1.2344 تولید شده اند.

قطعات آلومینیومی تولیدی با فولاد 1.2344