فولاد گرم کار چیست؟ فولاد گرم کار (Hot Work Tool Steel) یکی از سه نوع فولاد ابزار (Tool Steel) است که مقاومت بسیار زیادی در برابر گرمای زیاد (۳۵۰ تا ۷۰۰ درجه، در برخی منابع ۴۸۰ تا ۷۶۰ درجه) دارند، ضمن اینکه در برابر سایش، فشار، خستگی گرمایی و تغییر شکل بیش از حد نیز مقاوم هستند.
به همین دلیل فولاد ابزار گرم کار تحت فرایندهای مختلفی همچون فرم دهی، برشکاری، سوراخ کاری، حرارت دهی و غیره بسیار مقاوم هستند و کاربرد زیادی در صنایع دارند. در این مطلب به معرفی انواع فولادهای گرم کار، کاربرد و مشخصات هر یک خواهیم پرداخت.
با انواع فولاد گرم کار، مشخصات و ویژگی ها و کاربرد هر یک آشنا شوید
انواع فولاد گرم کار در گرید H فولاد ابزار قرار می گیرند. این نوع ورق فولادی حدود ۰.۳ تا ۰.۶% کربن دارد و ترکیب آن با آلیاژهای مختلف، دسته های مختلفی از فولاد های گرم کار را تشکیل می دهند.
هر کدام از این عناصر، ویژگی های خاصی به فولاد ابزار گرمکار می بخشند که باعث کاربرد آن در صنایع مختلف و مواردی مثل اکستروژن گرم، ریخته گری و کلیه فرایندهای تحت فشار و دمای بالا شده است.
در ادامه به بررسی انواع نمونه های فولاد گرمکار، مشخصات و ویژگی ها و کاربرد هر یک پرداخته ایم.
-
فولاد ابزار گرمکار تنگستن دار (Tungsten Hot Work Steel):
فولاد ابزار گرم کار تنگستن دار یا آلیاژ شده با تنگستن، H20 تا H39 را تشکیل می دهد. این نوع فولادها، خصوصیات و ویژگی های مشابه با فولادهای تندبر دارند با این تفاوت که نوع H26 در مقایسه با نوع T1 فولاد تندبر، کربن کمتری دارد. عناصر آلیاژی تشکیل دهنده این نوع فولاد گرمکار شامل تنگستن، کربن، کروم و وانادیوم هستند.
خاصیت فولاد گرم کار نوع تنگستن دار این است که به دلیل نوع عنصر آلیاژی، در مقابل گرما بسیار مقاوم هستند با این حال بخاطر اینکه کربن بالایی دارند، شکننده بوده و برای فرایندهای خنک سازی با آب مناسب نیستند. بر همین اساس برای جلوگیری از شکنندگی این نوع فولادها، قبل از استفاده آنها را تا دمای کاری حرارت می دهند.
سایر ویژگی فولاد ابزار گرمکار تنگستن دار، مقاومت در برابر شوک گرمایی و استحکام آنها است که می توان با کاهش میزان کربن از شدت آن کم کرد. درجه سختی راکول آنها بین ۴۵ تا ۵۵ می باشد. درجه سختی این نوع فولاد را با تنظیم درصد تنگستن و وانادیوم کاهش می دهند چون این دو عنصر مقادیر زیادی از کربن را به فرم کاربید تبدیل می کنند.
ورقه ورقه شدن فولاد گرم کار تنگستن دار، از طریق خنک سازی در روغن یا نمک داغ کمتر می شود. ضمنا این نوع فولادها در طی فرایندهای سخت شونده با هوا، مقاومت بالایی در برابر اعوجاج و کج شدگی دارند.
کاربرد فولاد گرم کار تنگستن دار در تولید سنبه و قالب های اکستروژنی است که در دمای بالا کاربرد دارند مثل اکستروژن برنج، نیکل و فولاد. همچنین در طراحی قالب های زمخت و سخت که در دمای بالا تشکیل می شوند به کار می روند.
-
فولاد ابزار گرمکار مولیبدن دار (Molybdenum Hot Work Steel):
ترکیبات شیمیایی فولاد ابزار گرم کار تنگستن دار بسیار شبیه به نوع فولادهای تندبر مولیبدنی است. تشکیل کاربید در آنها زیاد است و رنگ آن سفید نقره ای است و حتما همراه آن سایر عناصر هم هستند.
این نوع فولادهای گرمکار، گرید H40 تا H59 را تشکیل می دهند که مهمترین آن گرید H42 است. از ویژگی های این نوع فولادها می توان به قابلیت جوش کاری عالی و درجه سختی بالا، تشکیل بسیار مناسب ساختارهای دانه ریز و مقاومت عالی در برابر شکنندگی اشاره کرد.
فولادهای گرم کار مولیبدن دار نوع خاصی از ورق آلیاژی هستند که مقاومت به شوک و دفرمه شدن و سایش پذیری آنها تحت شرایط دمای کاری معمولی بسیار مناسب است. قابلیت ماشین کاری این نوع فولادها در فرایند بازپخت عالی بوده و استحکام و درجه سختی آنها در برابر دمای بالا فوق العاده است.
از جمله کاربردهای این نوع فولاد گرم کار می توان به ریخته گری با قالب، سوراخ کار، کله زنی، اکستروژن و تریمنیگ (Trimming)، ساخت تیغه های پانچینگ و مواردی از این قبیل اشاره کرد.
-
فولاد ابزار گرمکار مولیبدن دار (Molybdenum Hot Work Steel):
ترکیبات شیمیایی فولاد ابزار گرم کار تنگستن دار بسیار شبیه به نوع فولادهای تندبر مولیبدنی است. تشکیل کاربید در آنها زیاد است و رنگ آن سفید نقره ای است و حتما همراه آن سایر عناصر هم هستند.
این نوع فولادهای گرمکار، گرید H40 تا H59 را تشکیل می دهند که مهمترین آن گرید H42 است. از ویژگی های این نوع فولادها می توان به قابلیت جوش کاری عالی و درجه سختی بالا، تشکیل بسیار مناسب ساختارهای دانه ریز و مقاومت عالی در برابر شکنندگی اشاره کرد.
فولادهای گرم کار مولیبدن دار نوع خاصی از ورق آلیاژی هستند که مقاومت به شوک و دفرمه شدن و سایش پذیری آنها تحت شرایط دمای کاری معمولی بسیار مناسب است. قابلیت ماشین کاری این نوع فولادها در فرایند بازپخت عالی بوده و استحکام و درجه سختی آنها در برابر دمای بالا فوق العاده است.
از جمله کاربردهای این نوع فولاد گرم کار می توان به ریخته گری با قالب، سوراخ کار، کله زنی، اکستروژن و تریمنیگ (Trimming)، ساخت تیغه های پانچینگ و مواردی از این قبیل اشاره کرد.
نکته: چگالی فولاد گرم کار ۷.۸ گرم بر سانتیمتر مکعب می باشد و در گریدهای مختلف ثابت است. عملیات حرارتی فولاد گرم کار در گریدهای مختلف تفاوت هایی دارد که این تفاوت ها به دمای گرم کردن فلز، نوع روش خنک کنندگی و سخت شوندگی و بازپخت تا دمای معین می باشد ولی به طور عمومی، کلیات فرایند مشابه می باشد.
تفاوت فولاد سردکار و گرم کار چیست؟
فولاد ضد سایش سردکار و گرم کار هر دو جزء فولادهای ابزار هستند و در صنایع کاربرد زیادی دارند با این حال تفاوت های اساسی بین این دو نوع فولاد وجود دارد که در این بخش به طور مختصر و مفید به آنها می پردازیم.
فولاد سردکار به نوعی از فولاد ابزار می گویند که در دماهای پایین برای تغییر شکل فلزات استفاده می شوند یا از آنها ابزارهایی می سازند که دمای تحمل آنها کمتر از ۱۰۰ درجه (به نقل از برخی منابع، کمتر از ۲۰۰ درجه) است.
این نوع فولادها مقاومت بسیار زیادی در برابر سایش و ضربه داشته و شکل پذیری آنها در عین سختی زیاد، بالا می باشد.
از جمله تفاوت های دیگری که بین مواد ضد سایش سردکار با نوع گرم کار وجود دارد، ساختار شیمیایی آنها می باشد. فولادهای سردکار، درصد کربن بالا (بین ۱.۴۵ تا ۲.۳%) دارند و سایر عناصر مثل کروم، مولیبدن، تنگستن و وانادیوم نیز بین ۱۱ تا ۱۳% به آنها اضافه می گردد. در مقابل فولاد گرم کار، درصد کربن کمتر (بین ۰.۳ تا ۰.۶%) داشته و عناصر آلیاژی مولیبدن، تنگستن و کروم بین ۶ تا ۲۵% هستند.
برای آشنایی بیشتر و جامع با فولاد سردکار، انواع گرید و خصوصیات شیمیایی هر یک به همراه کاربرد و سفارش، به نمونه فولاد سردکار مراجعه نمایید.
قیمت فولاد گرم کار
میزان فروش فولاد گرم کار که در این مقاله صحبت شد، بستگی به ویژگی هر یک از گریدها، سایز و درصد عناصر آلیاژی سازنده و تناسب این موارد با اهداف کاری صنایع هدف دارد. با این حال این نوع فولادهای ابزار در بین پرفروش ترین و رایج ترین نوع فولاد هستند.
شرکت فولاد اصفهان یکی از بزرگترین شرکت ها در زمینه ساخت فولادهای ابزار از جمله فولادهای سرد کار بوده و انواع گریدها را بسته به نیاز و سفارش مشتریان تولید می کنند. مشتریان حقیقی و حقوقی مختلف می توانند موقع ثبت سفارش فولاد گرم کار، از مشاوره رایگان نیز استفاده کنند.
قیمت خرید فولاد گرم کار به درصد و نوع عنصر آلیاژی، فرم و شکل، مواد اولیه، حجم سفارش، نوسانات ارزی و سایر عوامل بستگی دارد. موقع ثبت سفارش با مشخص شدن این موارد می توانید قیمت نهایی را به شکل پیش فاکتور معتبر دریافت نمایید.
منابع:
تحقیقات فردی
سؤالات متداول
فولاد گرم کار چیست؟
این نوع فولاد درصد کربن کمتر و عناصر آلیاژی مختلف از جمله تنگستن، مولیبدن و کروم داشته و برای ساخت ابزارها و صنایعی به کار می روند که دمای تحمل آنها از ۳۵۰ تا ۷۶۰ درجه متغیر است.
فولاد گرم کار چند نوع است و چه تعداد گرید آن ساخته می شود؟
این نوع فولادها در سه دسته آلیاژ شده با مولیبدن، کروم و تنگستن ساخته شده و از گریدهای H1 تا H59 را شامل می شوند.
فولاد سردکار چیست؟
فولادهای سردکار، درصد کربن بالاتر و عناصر آلیاژی کمتری دارند و برای ساخت ابزارها و صنایعی استفاده می شوند که دمای تحمل آنها کمتر از ۱۰۰ یا ۲۰۰ درجه هستند. درجه سختی، قابلیت ماشین کاری، مقاومت در برابر سایش، رسانایی حرارتی و غیره، در مقایسه با فولادهای گرمکار پایینتر است.
عملیات حرارتی فولاد گرم کار به چه صورت است؟
عملیات حرارتی فولادهای گرم کار به طور مشترک شامل حرارت دادن، خنک سازی و فرایند سخت شوندگی و سپس بازپخت می باشد که دمای هر مرحله بسته به نوع گرید فرق دارد.
