محتويات
فولاذ الأدوات A4 المقسى بالهواء: الخصائص والمعالجة الحرارية والاستخدامات
- جون
تشتهر فولاذ الأدوات A4 بثباتها البعدي الممتاز ومقاومتها المعتدلة للتآكل، مما يجعلها مثالية للتطبيقات عالية الدقة مثل القوالب والمثاقب وأدوات القطع. تقدم مجموعة SteelPro حلول A4 مخصصة، وتقدم خصائصها الرئيسية والمعالجة الحرارية واستخداماتها المتنوعة في هذه المقالة لمساعدتك.
ما هو الفولاذ A4؟
فولاذ الأدوات A4 هو فولاذ أدوات متوسط السبائك ومُعالج بالهواء، مصنف تحت UNS T30104 ومطابق لمعايير ASTM A681 وFED QQ-T-570. وهو عبارة عن سبيكة عالية الكربون والمنجنيز والكروم والموليبدينوم، مما يوفر ثباتًا أبعاديًا فائقًا أثناء المعالجة الحرارية. وهو مناسب لمجموعة واسعة من التطبيقات مثل اللكمات والقوالب والقوالب وأدوات القطع.
يتم توريد الفولاذ A4 عادة في حالة مُلدَّنة بصلابة أقل من 250 HB، ويمكن تقسية الفولاذ A4 إلى 28-34 HRc بعد إخماد الزيت والتصلب. يأتي الفولاذ A4 الخاص بنا بأشكال متعددة، مثل القضبان المستديرة والقضبان المسطحة والألواح والقضبان السداسية والكتل المربعة. كما نقدم أحجامًا مخصصة وقضبانًا دقيقة الطحن لتلبية معايير التفاوت الدقيقة.
التركيب الكيميائي للفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات بحجم A4
يتميز الفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات A4 بتركيبة متوازنة، مع كميات كبيرة من الكربون والكروم والموليبدينوم، مما يعزز صلابته ومقاومته للتآكل. يلخص الجدول أدناه تركيبته الكيميائية.
| عنصر | التكوين (%) |
| الكربون (C) | 0.95 – 1.05 |
| الكروم (Cr) | 0.90 – 2.2 |
| الحديد (Fe) | 92.6 – 95.4 |
| المنغنيز (Mn) | 1.8 – 2.2 |
| الموليبدينوم (Mo) | 0.90 – 1.4 |
| الفوسفور (P) | ≤ 0.030 |
| السيليكون (Si) | ≤ 0.50 |
| الكبريت (S) | ≤ 0.030 |
يزيد الكربون من الصلابة، بينما يعزز الكروم مقاومة التآكل ويحسن خصائص التآكل. يعزز الموليبدينوم القوة في درجات الحرارة المرتفعة، بينما يعزز المنغنيز الصلابة.
الخصائص الميكانيكية للفولاذ المستخدم في الأدوات مقاس A4
يتميز فولاذ الأدوات A4 بصلابة وصلابة وثبات عاليين، مما يضمن مقاومة قوية للتآكل والأداء تحت الضغط. يلخص الجدول أدناه خصائصه الميكانيكية الرئيسية.
| ملكية | متري | إمبراطوري |
| الصلابة (HRC) | 63 | 63 |
| قابلية التصنيع | 65% | 65% |
| معامل الحجم | 160 جيجا باسكال | 23200 كيلو باسكال |
| معامل القص | 80.0 جيجاباسكال | 11,600 ك.س. |
| معامل المرونة | 190 – 210 جيجا باسكال | 27,557 – 30,457 كيلو بوصة مربعة |
| نسبة بواسون | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
الخصائص الفيزيائية للفولاذ المستخدم في الأدوات مقاس A4
تعمل الكثافة العالية لفولاذ الأدوات A4 على تعزيز المتانة، في حين تضمن خصائصه الحرارية والميكانيكية أداءً موثوقًا به في درجات حرارة متفاوتة. يقدم الجدول أدناه نظرة عامة على الخصائص الفيزيائية الرئيسية للرجوع إليها.
| ملكية | متري | إمبراطوري |
| كثافة | 8.03 جرام/سم3 | 0.290 رطل/بوصة مكعبة |
| الموصلية الحرارية | 27.3 واط/م·ك | 18.8 وحدة حرارية بريطانية/ساعة قدم مربع درجة فهرنهايت |
| معامل التمدد الحراري (20–100 درجة مئوية) | 11.2 × 10⁻⁶ / درجة مئوية | 6.2 × 10⁻⁶ /°ف |
| السعة الحرارية النوعية | 460 جول/كجم·كلفن | 0.110 وحدة حرارية بريطانية/رطل·درجة فهرنهايت |
| نقطة الانصهار | 1400 درجة مئوية | 2,552 درجة فهرنهايت |
تصنيع الفولاذ للأدوات A4 والمعالجة الحرارية
تشكيل
لتشكيل فولاذ الأدوات A4، يجب تسخينه تدريجيًا وبشكل موحد إلى نطاق يتراوح بين 1100 و1200 درجة مئوية (2012 و2192 درجة فهرنهايت). بعد عملية التشكيل، يجب تبريد الفولاذ بمعدل متحكم فيه لمنع التشقق الناتج عن الصدمة الحرارية. نظرًا لأن فولاذ الأدوات A4 يتمتع بقوة حرارية عالية نسبيًا، فيجب أن يكون الدق الأولي خفيفًا لمنع الإجهاد المفرط الذي قد يتسبب في التشوه أو التشقق.
التلدين
يجب تسخين فولاذ الأدوات A4 بمعدل متحكم فيه يبلغ 200 درجة مئوية (392 درجة فهرنهايت) في الساعة حتى يصل إلى درجة حرارة التلدين 750-780 درجة مئوية (1382-1436 درجة فهرنهايت). لكل 25.4 مم (1 بوصة) من السُمك، حافظ على الفولاذ عند هذه الدرجة من الحرارة لمدة ساعة واحدة.
بعد الوصول إلى وقت النقع المطلوب، يجب تبريد الفولاذ ببطء في الفرن لتقليل الصلابة والإجهادات الداخلية، للوصول إلى صلابة تبلغ حوالي 255-293 HB (برينيل).
التصلب
التسخين المسبق من الضروري عند تقوية فولاذ الأدوات A4 لمنع الصدمات الحرارية وتقليل التشوهات. قم بتسخين الفولاذ مسبقًا إلى درجة حرارة تتراوح بين 700 و800 درجة مئوية (1292 و1472 درجة فهرنهايت) قبل الشروع في عملية الأوستنيت.
أوستينيتينغ يجب أن يتم ذلك عند درجة حرارة تتراوح بين 1000 و1050 درجة مئوية (1832 و1922 درجة فهرنهايت)، مع الحفاظ على درجة الحرارة لمدة ساعة لكل 25.4 مم (1 بوصة) من السُمك. بعد الوصول إلى درجة حرارة الأوستنيت، يصبح الفولاذ جاهزًا للتبريد.
ل إخماديمكن تبريد فولاذ الأدوات A4 باستخدام الزيت أو الهواء، اعتمادًا على الصلابة المطلوبة والتطبيق. يجب إجراء التبريد في نطاق درجة حرارة يتراوح بين 1000 و1050 درجة مئوية (1832 و1922 درجة فهرنهايت) للحصول على الصلابة المثالية.
التلطيف
يجب إجراء عملية تقسية الفولاذ المستخدم في الأدوات بحجم A4 عند درجات حرارة تتراوح بين 550 إلى 650 درجة مئوية (1022 إلى 1202 درجة فهرنهايت). بعد النقع المنتظم، قم بتسخين الفولاذ إلى درجة حرارة التقسية المستهدفة لكل سمك 25.4 مم (1 بوصة) واحتفظ بها لمدة ساعة واحدة على الأقل.
يساعد التلطيف على تخفيف الهشاشة وتعزيز الصلابة. بمجرد التلطيف، يجب أن يصل الفولاذ إلى صلابة تتراوح بين 40-45 HRC، بناءً على متطلبات التطبيق المحددة. يوضح الجدول التالي قيم الصلابة عند درجات حرارة التلطيف المختلفة عند إخماد الهواء.
| درجة الحرارة (درجة مئوية) | درجة الحرارة (°فهرنهايت) | الصلابة (HRC) |
| 150 درجة مئوية | 302 درجة فهرنهايت | 61 |
| 205 درجة مئوية | 401 درجة فهرنهايت | 60 |
| 260 درجة مئوية | 500 درجة فهرنهايت | 59 |
| 315 درجة مئوية | 599 درجة فهرنهايت | 58 |
| 370 درجة مئوية | 698 درجة فهرنهايت | 57 |
| 425 درجة مئوية | 797 درجة فهرنهايت | 56 |
| 480 درجة مئوية | 896 درجة فهرنهايت | 54 |
| 540 درجة مئوية | 1004 درجة فهرنهايت | 53 |
| 595 درجة مئوية | 1103 درجة فهرنهايت | 50 |
| 650 درجة مئوية | 1202 درجة فهرنهايت | 40 |
نماذج منتجات الفولاذ للأدوات A4
يتوفر الفولاذ المستخدم في الأدوات مقاس A4 بأشكال مختلفة، حيث تقدم مجموعة SteelPro أحجامًا مخصصة ومواد عالية الجودة. وللمتطلبات خارج النطاقات القياسية، نقدم حلولاً مخصصة. يوضح الجدول أدناه الأشكال والأحجام النموذجية للفولاذ المستخدم في الأدوات مقاس A4.
| نموذج المنتج | نطاق الحجم النموذجي | طلب |
| قضبان مسحوبة على البارد | قطر من 10 ملم إلى 100 ملم (0.4 بوصة إلى 4 بوصة) | التشغيل الدقيق للمقاييس والقوالب وأجزاء الأدوات الصغيرة |
| قضبان مدرفلة على الساخن | قطر من 20 ملم إلى 150 ملم (0.8 بوصة إلى 6 بوصة) | تطبيقات الأدوات الكبيرة، بما في ذلك القوالب واللكمات |
| أطباق | سمك من 20 ملم إلى 150 ملم (0.8 بوصة إلى 6 بوصة)، عرض من 100 ملم إلى 500 ملم (4 بوصة إلى 20 بوصة) | قوالب كبيرة ومسطحة وأدوات قطع وقوالب |
| قضبان مسطحة | سمك من 10 مم إلى 100 مم (0.4 بوصة إلى 4 بوصة)، عرض من 50 مم إلى 300 مم (2 بوصة إلى 12 بوصة) | قوالب صغيرة، مقاييس، وتطبيقات الأدوات |
| نماذج مخصصة | مصممة حسب مواصفات العميل | أدوات وقوالب وأجزاء محددة تتطلب أبعادًا مخصصة |
تطبيقات الفولاذ للأدوات مقاس A4
يجمع فولاذ الأدوات A4 بين المتانة الجيدة ومقاومة التآكل المعتدلة والاستقرار البعدي الممتاز أثناء المعالجة الحرارية. يجعل استقراره البعدي العالي مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب دقة عالية ومقاومة للإجهادات الميكانيكية، وخاصة في الأدوات التي تتعرض لأحمال وظروف تآكل معتدلة.
اللكمات والقوالب:
تُستخدم في عمليات القطع والثقب والتشكيل، بما في ذلك قوالب الختم، وقوالب القطع، وأدوات التشذيب في الصناعات مثل تشغيل المعادن والسيارات.
أدوات القطع:
يتم تصنيعها في شفرات القص والسكاكين والقواطع الدوارة، والتي تستخدم عادة في تطبيقات التآكل المعتدل في الصناعات مثل معالجة الصفائح المعدنية وإعادة التدوير والبلاستيك.
القوالب:
يتم استخدامه في إنتاج قوالب حقن البلاستيك، والصب بالقالب، والصب بالضغط، بما في ذلك قوالب قطع غيار السيارات، وأغلفة الإلكترونيات، والأجهزة الطبية.
المقاييس والتجهيزات:
تُستخدم في أدوات القياس الدقيقة والتجهيزات، مثل مقاييس المعايرة، وتجهيزات التفتيش، وأدوات مراقبة الجودة في قطاعات التصنيع والفضاء الجوي.
مكونات الآلات الصغيرة:
يتم استخدامه لمكونات الآلات مثل البطانات والأكمام ولوحات التآكل، والتي توجد عادة في الآلات والمعدات الصناعية التي تتطلب مقاومة التآكل والاستقرار الأبعادي.
الأدوات المستخدمة في عملية حقن البلاستيك:
تُستخدم في إنشاء القوالب والإدخالات والأدوات لتطبيقات قولبة الحقن البلاستيكية، بما في ذلك الأدوات المستخدمة في السلع الاستهلاكية والإلكترونيات وأجزاء السيارات.
أدوات التشكيل:
تُستخدم في إنتاج أدوات التشكيل مثل قوالب البثق، وأدوات الانحناء، وقوالب التشكيل، عادةً في صناعات السيارات، والفضاء، والآلات الثقيلة.
حلول دقيقة لكل احتياجات A4
في SteelPro Group، نوفر فولاذ الأدوات A4 في مجموعة متنوعة من الأشكال - قضبان مسحوبة على البارد، وقضبان مدرفلة على الساخن، وألواح، وأحجام مخصصة - مصممة وفقًا لمواصفاتك الدقيقة. تضمن قضباننا المطحونة بدقة ومعايير التفاوت الصارمة أعلى جودة لتطبيقات الأدوات الخاصة بك. كما نوفر منتجات فولاذ الأدوات الأخرى مثل ت1 و فولاذ H13.
من اختيار المواد إلى توجيهات المعالجة الحرارية، نركز على توفير الموثوقية والكفاءة لمشاريعك. نجاحك هو أولويتنا.
