فولاد نظریان

فولاد های ابزار گرمکار (Hot-Work Tool Steels)

بسیاری از عملیات ساخت و تولید، شامل پانچ کردن، برش زدن و شکل دهی فلزات، در دمای بالا صورت میگیرد. فولاد ابزار گرمکار (گروه H) برای مقاومت در برابر شرایطی مانند گرما، فشار و سایش ناشی از چنین عملیاتی، ساخته شده اند. فولاد های ابزار گرمکار معمولا محتوی مقادیر متوسطی از کربن (0.35% تا 0.45%)، کروم، تنگستن، مولبیدن و وانادیوم(6% تا 25%) میباشند.

فولادگرمکار به سه زیرگروه تقسیم میشوند:

این گروه با استفاده از حرف بزرگ لاتین H و یک عدد مشخص نامگذاری شده است. حرف H نشان دهنده ویژگی های خاص و کاربرد این فولاد ابزار میباشد و عددی که در کنار آن قرار میگیرد گروه های خاص آن را نشان میدهد.

فولاد های ابزار گرمکار کرومی

این نوع فولاد گرمکار به دلیل داشتن مقدار متوسط کروم و علاوه بر آن عناصر دیگر کاربیدی مانند مولبیدن، تنگستن و وانادیوم، مقاومت خوبی در برابر گرما و نرم شدن دارند. کربن وآلیاژ کم باعث تقویت مقاومت آنها در برابر سختی 40 تا 55 HRC در کارهای معمول میشود. با مقادیر بالاتری از تنگستن و مولبیدن، استحکام گرمایی فولاد افزایش میابد؛ اما اندکی از سختی آن کاسته میشود. وانادیوم به منظور افزایش مقاومت در برابر سایش در دماهای بالا افزوده می شود و افزایش محتوای سیلیکون، باعث بالا رفتن مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمایی تا 800 درجه سانتی گراد، می گردد.

پرکاربردترین انواع فولاد ابزار گرمکار در این گروه H11 ، H12 ، H13 و به میزان کمی H19 میباشد.

فولاد های ابزار گرمکار تنگستنی

عناصر اصلی آلیاژ فولاد های ابزار گرمکار تنگستنی (H21 تا H26) کربن ، تنگستن ، کروم و وانادیوم هستند. میزان بالای آلیاژ این فولادها باعث می شود در مقایسه با فولادهای گرمکار کرومی H11 و H13 ، در برابر نرم شدن و سایش در دمای بالا، مقاومت بیشتری نشان دهند. با این حال ، محتوای بالای آلیاژ نیز باعث می شود که فولادها در سختی های کاری معمول (45 تا 55 HRC) در برابر شکنندگی، بیشتر مستعد شوند و همچنین شرایط، برای سرد شدن ایمن در آب، برای این نوع فولاد ابزار گرمکار دشوار میگردد.

فولاد های ابزار گرمکار مولبیدنی

تنها دو نوع فولاد ابزار گرمکار مولبیدنی وجود دارد؛ H42 و H43. که حاوی مولیبدن ، کروم ، وانادیوم ، کربن و مقادیر مختلفی تنگستن هستند. آنها مشابه فولاد های ابزار گرمکار تنگستنی ، دارای مشخصات و کاربردهای تقریباً یکسان هستند. اگرچه ترکیبات آنها به فولاد های ابزار تندبر مولیبدنی شباهت دارد ، اما دارای کربن کم و سختی بیشتری هستند.

مزیت اصلی H42 و H43 نسبت به فولاد های ابزار گرمکار تنگستنی، هزینه اولیه پایین آنهاست. آنها نسبت به فولاد های ابزار گرمکار تنگستنی، به گرما مقاوم ترند؛ اما به همراه فولاد هایی با مقدار مولبیدن بالا، نیاز به مراقبت بیشتری در حین عملیات حرارتی به خصوص هنگام آستنیتی کردن و کربونیزاسیون دارند.