شرکت خشکه و فولاد پایتخت

فولاد ابزار

فولاد ابزاری (Tool Steel) به دسته ای از فولادهای کربنی. و آلیاژی بیان می شود که برای ساخت ابزار و قالب مناسب هستند. این خواص شامل سختی بالا، مقاومت به سایش. مقاومت به تغییر شکل و دفورمه شدن و قابلیت حفظ لبه برش دهنده در دماهای بالا است. به همین دلیل فولادهای ابزاری برای شکل دهی به سایر مواد مناسب هستند.

فولاد های ابزاری معمولاً در کوره های قوس الکتریکی و تحت شرایط و الزامات ویژه فولادهای ابزاری ذوب می شوند. فولادهای ابزاری در حقیقت فولادهایی هستند که اقبلیت سخت کاری و تمپرینگ دارند. درصد بالای عناصر آلیاژی و میکروساختار مناسب کاربردهای طاقت فرسا و شدید، باعث شده که تولید این فولادها دشوار باشد.

خواص اصلی فولاد ابزار شامل مقاومت به سایش، سختی بالا. و قابلیت حفظ شکل و در دماهای فوق العاده بالا باعث استفاده از آن در ساخت ابزارهایی مانند مته. برقو، کارتها، قالب های فورجینگ و قالب های تزریق پلاستیک میشود.

بازار فولاد ابزار در سال 2017 بیش از 4.5 میلیارد دلار ارزش داشت. و انتظار می رود تا سال 2024 صنعت به بیش از 2.5 تن فولاد ابزار نیاز داشته باشد. بزرگترین شرکت های تولید کنند فولاد ابزاری در جهان عبارتند از.ناچی -فوجیکوشی، هیتاچی متالز، وست آلپاین، ساموئل سان اند کو، ارامت، تیانگونگ اینترنشنال، شرکت فولاد پنسیلوانیا، کی او اسپشال استیل.

فولاد 2581-میلگرد 2581-گرد 2881-X30WCrV93-فولاد ابزاری گرمکار Hot Work Tool Steels.نام های دیگر آن X30WCrV9 -W10019721 – BH21 – SKD5 – H21 – Z30WCV9 – خصوصیت: استحکام کششی بسیار بالا (در حالت نرم)، بازگشت پذیری خوب. مقاومت به سایش خیلی خوب، مقاوم در برابر شوک حرارتی

فولاد 2581

کاربرد : قابل کابرد در اکستروژن فلزات، ریخته گری تحت فشار

جهت قالب های اکستروژن گرم،فشاری، برش گرم و تحت فشار فلزات سنگین و چکش پرسهای آهنگری

دمای پیش گرم : 200 الی 250 درجه سانتی گراد

فولاد ابزار گرمکار 2581 از دسته فولادهای آلیاژی گرمکار بوده که با نام X30WCrV9-3 نیز در میان فولادها معروف است. این نوع فولاد شامل ترکیب شیمیایی متوسط 0.3 % کربن، 0.4% سیلیسیوم، 0.4% منگنز، 2.5% کروم، 0.7% وانادیوم و 4.5% تنگستن می باشد. فولاد 2581 به دلیل درصد بالای تنگستن دارای مقاومت به حرارت و سایش بسیار خوب و چقرمگی پایین می باشد.

این فولاد در مقایسه با سایر فولاد های ابزار گرمکار به دلیل حفظ سختی در دمای بالا، عملکرد بهتری دارد. نکته ای که باید به آن توجه شود این است که این فولاد در ابزارهایی که با آب خنک کاری میشوند نباید استفاده شود. این فولاد در ساخت قالب های دایکاست، اکستروژن، شکل دهی داغ. دایکست تحت فشار آلیاژهای مس و برای قالب هایی که در شرایط حاد کار می کنند مناسب است.

فولاد آلیاژی گرمکار به دلیل وجود عناصری همانند کروم، وانادیوم و تنگستن نسبت به فولادهای آلیاژی دیگر همانند فولاد 1.2344 قویتر می باشد.

وجود 9 درصد تنگستن یا ولفرام در این فولاد آلیاژی گرمکار. علاوه بر بهبود کار گرم قطعه فولادی در دماهای بالا خواص کار سرد فولاد در فولاد ابزار را بهتر می کند.

فولاد 2581

سختی اولیه این فولاد 240 برینل می باشد و تا 53 راکویل آبکاری می گردد و سخت می شود.

آبکاری این فولاد 1100 تا 1200 درجه سانتی گراد انجام می شود. و کوینچ تمپرینگ آن در دمای 590 تا 610 درجه سانتی گراد انجام می شود.

با توجه به حساسیت فولادهای آلیاژی گرمکار بهتر است در خلاء آبکاری گردد ولی در روغن هم می توان آن را انجام داد.

نکته حائز اهمیت برای آبکاری فولادهای آلیاژی گرمکار این است. که با توجه به اندازه قطعه مورد استفاده حتماً تا مغز فولاد سرخ گردد و تمام مراحل آبکاری به صورت کاملاً علمی انجام شود.

فولاد بعد از آبکاری حتماً باید کوین تمپرینگ گردد و سختی اولیه آبکاری آن کاهش یابد تا تردی قطعه کاهش پیدا کند. و تنش های داخلی فولاد را می گیرد.

مقاومت کار کردن این فولاد 1770 مگاپاسکال می باشد.

از موارد مورد کاربرد این فولاد آلیاژی در صنعت می توان به قالب های ریخته گری تحت فشار ماهیچه های قالب ها. برای کار با فلزات غیر آهنی و اجزای قالب های پرس کاری، پرس های اکستروژن گرم، و قالب های برش گرم نام برد.

فولاد 2581

فولاد آلیاژی گرمکار 1.2581 نسبت به فولاد 2344 برای درجه حرارت های بالاتر و برای آلیاژهای سنگین تر. همانند مس و برنج مناسب تر است به دلیل وجود 9 درصد تنگستن برای آلیاژهای همانند آلومینیوم و زاماگ چسبندگی کمتری دارد.

طبقه بندی فولادهای ابزاری

تعداد بسیار زیادی از فولادهای ابزار به طور مؤثری توسط مؤسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI) دارای رده بندی است. که توسط کشورهای بسیاری مقبول است و استفاده می شود. سیستم طبقه بندی AISI فولادهای ابزار را بر اساس مشخصه برجسته آنها مانند آلیاژ. کاربرد یا عملیات حرارتی آنها به گروه های مختلفی تقسیم بندی می مکند.

ریزساختار سختکاری شده یک فولاد ابزاری متداول. شامل زمینه ای ار مارتنزیت که تمپر میشود حاوی پراکندگی های مختلفی از آهن و کاربیدهای آلیاژی است. وجود درصد بالایی از کربن یا عنصر آلیاژی در این فولادها. امکان سخت کاری یا تشکیل مارتنزیت در هنگام خنک کاری را فراهم کرده است. هر چه درصد کربن با عناصر آلیاژی در مارتنزیت در حالت فوق اشباع بیشتر باشد. که از آستنیت مادر به ارث می برد.

درصد کاربیدهای شکل گرفته در حین تمپرینگ بیشتر خواهد بود. هرچه درصد عناصر تشکیل دهنده کاربیدهای قوی بیشتر باشد. چگالی کاربیدهای پایدار در آستنیت در هنگام کار در حالت گرم و آستنیتی کردن بیشتر خواهد بود. این کاربیدها علاوه بر آنهایی که در حین تمپرینگ در مارتنزیت شکل می یابند. به عنوان اجزایی از میکروساختار باقی خواهند ماند. هرچه درصد کربن مارتنزیت و چگالی کاربیدها بیشتر باشد مقاومت به سایش فولاد افزایش خواهد یافت. اما از طرفی چقرمگی آن کاهش می یابد.