همه‌چیز درباره فولاد ابزار

با رشد و توسعه صنعت فولادسازی در جوامع بشری، تولید انواع فولاد و مصارف گوناگون آن و کاربرد در وسایل کاربردی و بااهمیت موجب شده تا یکی از مهم‌ترین صنایع شناخته شود. در این بین استفاده از فولاد ابزارها برای تولید و ساخت ابزار و تجهیزات فولادی یکی از مزایای این صنعت به شمار می‌رود که در این مقاله در مورد فولاد ابزار، نحوه تولید آن، خواص و انواع آن می‌پردازیم.

فایل صوتی این مطلب

 

فولاد ابزار چیست؟

فولاد ابزار

فولادهای کربنی یا آلیاژی با قدرت سخت شدن و باز پخت به منظور استفاده در ساخت ابزارها و تجهیزات فولادی را فولاد ابزار یا Tool Steel می‌نامند. استفاده از فولاد ابزارها با توجه به مقاومت و سختی آن‌ها در صنایع مختلف و زندگی روزمره نقش به سزایی را ایفا می‌کند. فولاد ابزارها به دلیل قابلیت مقاومت در برابر ساییدگی، مقاومت لبه برش دهنده در برابر گرما و دمای بالا، مقاومت در برابر تغییر شکل ظاهری و استحکام کافی برای ساخت ابزارهای دستی و قالب‌های ماشین استفاده می‌شوند.

انتخاب و خواص فولاد ابزار

انتخاب یک فولاد ابزار علاوه بر کاربرد ابزار به عوامل دیگری مانند هزینه، امکان ساخت، خواص مکانیکی و قابلیت ماشین‌کاری نیز بستگی دارد. نکته قابل اهمیت انتخاب یک فولاد ابزار در یک مورد خاص این است که به یک فولاد یا گروه مشخصی از فولادها محدود نمی‌شود.

فولاد ابزارها برای داشتن استانداردهای موردنیاز تولید باید دارای قابلیت‌های ویژه‌ای باشد. از مهم‌ترین خواص قابل توجه فولاد ابزار برای دستیابی به خواص مطلوب می‌توان به مقاومت در برابر تغییر شکل، استحکام بالا، مقاومت در برابر سایش و شکست، مقدار درجه حساسیت در برابر انقباض و مقاومت در برابر درجه حرارت باز پخت اشاره نمود.

انقباض در حین عملیات سخت کردن در غالب فولادها ایجاد می‌شود. برخی دیگر از فولادها که بدون انقباض یا مقدار انقباض کمی دارند در تولید قطعات پرسی پیچیده مورداستفاده قرار می‌گیرند.

ویژگی های فولاد ابزار 

مهم‌ترین ویژگی فولاد ابزارها حفظ میزان سختی، مقاومت و شکل خود در دمای بالا حین برش لبه‌ها می‌باشد. به همین دلیل می‌توان به راحتی ابزارهای تولیدشده توسط فولاد ابزار را در محیط‌های باز با سختی بالا مورداستفاده قرار داد.

با توجه به خواص شیمیایی موجود در فولاد ابزار (قابلیت باز پخت) می‌توان آن را تحت عملیات حرارتی مناسب با تغییر دادن شرایط در هنگام ساخت تجهیزات فولادی مورد استفاده قرار داد و با توجه به این ویژگی قابلیت استفاده برای برش و شکل دادن مواد را پیدا خواهد کرد.

نحوه تولید فولاد ابزار

نحوه تولید فولاد ابزار

فرآیند تولید فولاد ابزار با استفاده از کوره‌های قوس الکتریکی که حرارت مورد نظر را با استفاده از انرژی الکتریسیته تولید می‌کند، انجام می‌شود. هدف استفاده از این نوع کوره به دلیل تولید فولاد ابزار تمیز و عاری از ناخالصی می‌باشد که باید با نهایت دقت و کمترین خطا در فولاد ایجاد شود.

عملیات حرارتی در دمای معمولی صورت می‌گیرد و این تفاوتی با عملیات حرارتی فولادهای غیر آلیاژی و کم آلیاژی ندارد. انجام عملیات باز پخت به خاطر عدم کاهش سختی فولاد، عدم ظاهر شدن عیوب داخلی و خارجی و جلوگیری از ایجاد ترک در فولاد ابزار باید در درجه حرارت پایین با دقت فراوان انجام شود تا به مقدار سختی مورد نظر دست پیدا کنند.

در حالت کلی فولاد ابزارها به سه دسته کلی سردکار، گرم کار و تندبر دسته‌بندی می‌شود.

فولاد ابزار تندبر

فولاد ابزار تندبر یا خشکه هوایی به دلیل کروم و کربن بالای استفاده‌شده در آن شباهت زیادی به فولاد ابزارهای نوع D و W دارد. مقاومت بالای این دسته از فولاد ابزارها تا دمای 600 درجه سانتی‌گراد موجب شده تا در تولید ماشین‌های تراش، فرز و مته طی عملیات باز پخت استفاده شوند.

فولاد ابزار سردکار

این نوع از فولاد ابزار در سال 1915 به عنوان جایگزینی برای فولاد ابزار تندبر مورداستفاده قرار گرفت. با توجه به مقدار کروم بالای موجود در آن و مقاومت در برابر اکسید شدن، پس از سخت شدن و صیقل خوردن در برابر زنگ‌زدگی مقاومت بالایی پیدا می‌کنند میزان سختی این دسته به مقدار قابل قبولی نمی‌باشد و به دلیل ترد بودن کاربرد محدود دارد و بیشترین استفاده را در قالب‌های سردکار به دلیل مقاومت بالای در برابر سایش دارند.

فولاد ابزار گرم کار

این دسته با توجه به مقاومت دمایی بالایی که در برابر فولاد ابزار سردکار دارند به منظور برش دادن و شکل دادن مواد در شرایط دمایی بالا استفاده می‌شود. قابلیت ماشین‌کاری و مقاومت در برابر شوک‌های حرارتی باعث شده تا بشترین کاربرد را در تولید قالب‌های اکستروژن، ریخته‌گری و قالب‌های آهنگری داشته باشد.

جمع‌بندی

فولاد ابزار با توجه به رشد و گسترش صنعت فولادسازی از مهم‌ترین فولادهایی هستند که در ساخت و تولید انواع ابزار و تجهیزات فولادی استفاده می‌شود. فولاد ابزار با درجه سختی بالا در برابر سایش، ترک‌خوردگی و … از مقاومت بالایی برخوردار می‌باشند.

این نوع فولاد در انواع مختلف و در درجه‌بندی‌های متفاوت بر اساس خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی خاص هر گروه، دسته‌بندی می‌شود و با توجه به آن نوع کاربری و کاربرد آن در صنعت فولاد مشخص می‌گردد. امروزه از فولاد ابزار در صنایع و زندگی روزمره به‌وفور استفاده می‌شود.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.