محتويات
الفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات AISI A7: الخصائص، المعالجة الحرارية، الاستخدامات، البيانات الرئيسية
- جون
مجموعة من الفولاذ المستخدم في الأدوات هي الفولاذ متوسط السبائك الذي يتم معالجته على البارد والذي يتم تصلبته بالهواء ويحتوي على نسبة عالية من الكربون (0.5%-2%). تتميز هذه الفولاذ بصلابتها الاستثنائية ومقاومتها للتآكل وقدرتها على مقاومة التشقق أو التشوه أثناء عملية التبريد.
تسلط هذه المقالة الضوء على فولاذ الأدوات A7، وتغطي خصائصه، والمعالجة الحرارية، وتطبيقاته، وأشكال المنتجات المتاحة.
ما هو الفولاذ A7؟
فولاذ الأدوات A7 هو فولاذ عالي الكربون ومقوى بالهواء ومُشَغَّل على البارد، ومعروف بمقاومته الفائقة للتآكل وتناسقه الأبعادي الاستثنائي. يتكون من الكوبالت والكروم والفاناديوم والموليبدينوم، ويشكل جزيئات كربيد الفاناديوم الصلبة التي تقاوم التآكل والاتصال الانزلاقي. يتمتع A7 بصلابة أقل مقارنة بفولاذ الأدوات الأخرى. يُستخدم عادةً في أدوات التشكيل البارد وقوالب البثق واللكمات وقوالب التشكيل، مع نطاق صلابة نموذجي يتراوح من 50 إلى 65 HRC بعد المعالجة الحرارية.
تقدم مجموعة SteelPro منتجات الفولاذ المستخدم في الأدوات A7، والتي تعادل UNS T30107 وتتوافق مع معايير ASTM A681. وتلبي هذه المنتجات، المتوفرة في قضبان وألواح ودوائر وصفائح، احتياجات صناعية متنوعة. كما تتوفر أحجام وأشكال مزورة مخصصة عند الطلب.
التركيب الكيميائي للفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات A7
يتميز فولاذ الأدوات A7 بتركيبة عالية الكربون وسبائك عالية مصممة لتحقيق صلابة استثنائية ومقاومة للتآكل. تعمل إضافة الفاناديوم والتنجستن على تعزيز قدرته على الاحتفاظ بالحد الأقصى، في حين تعمل المستويات المتحكم فيها من المنجنيز والسيليكون على تحسين الصلابة والقدرة على التشغيل الآلي.
يوضح الجدول أدناه التركيب الكيميائي للفولاذ المستخدم في الأدوات A7.
| عنصر | التكوين (%) |
| الكربون (C) | 2.0 – 2.85 |
| الكروم (Cr) | 5.38 |
| الحديد (Fe) | 84 |
| المنغنيز (Mn) | ≤ 0.80 |
| الموليبدينوم (Mo) | 1.15 |
| الفوسفور (P) | ≤ 0.030 |
| السيليكون (Si) | ≤ 0.50 |
| الكبريت (S) | ≤ 0.030 |
| التنغستن (W) | 1، اختياري |
| الفاناديوم (V) | 4.53 |
الخصائص الميكانيكية للفولاذ A7
يوفر فولاذ الأدوات A7 توازنًا قويًا بين الصلابة والصلابة، مما يوفر مقاومة جيدة للتآكل ولكنه يتطلب معالجة دقيقة بسبب نطاق صلابته. تضمن مرونته ومقاومته للقص الموثوقية تحت الضغط.
يوضح الجدول أدناه ملخصًا لخصائصه الميكانيكية الرئيسية.
| ملكية | القيمة المترية | القيمة الإمبراطورية |
| صلابة روكويل سي | 58.0 – 66.0 | 58.0 – 66.0 |
| قابلية التصنيع | 65% | 65% |
| نسبة بواسون | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
| معامل القص | 80.0 جيجاباسكال | 11,600 ك.س. |
| معامل الحجم | 140 جيجا باسكال | 20,300 ك.س. |
| معامل المرونة | 190 – 210 جيجا باسكال | 27,557 – 30,457 كيلو بوصة مربعة |
الخصائص الفيزيائية للفولاذ A7
يتميز فولاذ الأدوات A7 بثبات فيزيائي ممتاز، مع كثافة عالية وتمدد حراري معتدل، مما يضمن أداءً موثوقًا به في درجات حرارة متفاوتة. تدعم موصليته الحرارية وسعته الحرارية النوعية إدارة الحرارة بكفاءة.
ويقدم الجدول أدناه نظرة عامة على خصائصه الفيزيائية الأساسية.
| ملكية | القيمة المترية | القيمة الإمبراطورية |
| كثافة | 7.66 جرام/سم3 | 0.277 رطل/بوصة مكعبة |
| نقطة الانصهار | 1427 درجة مئوية | 2600 درجة فهرنهايت |
| معامل التمدد الحراري | 12.4 ميكرومتر/متر·درجة مئوية | 6.89 ميكرون/بوصة·درجة فهرنهايت |
| الموصلية الحرارية | 37 واط/م·ك | 21.4 وحدة حرارية بريطانية/بوصة مربعة/ساعة درجة فهرنهايت |
| السعة الحرارية النوعية | 470 جول/كجم·كلفن | 0.112 وحدة حرارية بريطانية/رطل درجة فهرنهايت |
تصنيع الفولاذ للأدوات A7 والمعالجة الحرارية
تؤثر المعالجة الحرارية بشكل مباشر على صلابة ومقاومتها للتآكل في فولاذ الأدوات A7. من خلال تغيير وقت المعالجة ودرجة الحرارة، يمكن تحسين صلابتها لتحقيق المتانة ومقاومة التشوه.
نحن نقدم فولاذ الأدوات A7 في ظروف مُصلبة ومُقسّاة ومُخففة، بالإضافة إلى حالات طبيعية ومدلفنة، مما يضمن التنوع لمتطلبات التشغيل والتطبيقات المختلفة.
تشكيل
يتراوح نطاق درجة الحرارة الموصى به لفولاذ الأدوات A7 بين 982 درجة مئوية (1800 درجة فهرنهايت) و1204 درجة مئوية (2200 درجة فهرنهايت). ولا ينبغي تشكيله عند درجة حرارة تقل عن 982 درجة مئوية (1800 درجة فهرنهايت) لأن المادة تصبح هشة للغاية وعرضة للتشقق، مما يقلل من قابليتها للتشوه.
التلدين
بعد المعالجة الساخنة وقبل إعادة التصلب، يجب أن يخضع فولاذ الأداة A7 لعملية التلدين لتخفيف الضغوط الداخلية وتحسين قابلية التشغيل. عادة ما تكون صلابة ما بعد التلدين 235-255 HB.
بعد المعالجة الساخنة وقبل إعادة التصلب، يجب معالجة فولاذ الأداة A7. قم بالتسخين بمعدل 100-150 درجة فهرنهايت (56-83 درجة مئوية) في الساعة إلى 1600 درجة فهرنهايت (871 درجة مئوية). لكل 25.4 مم (1 بوصة) من السُمك، حافظ على درجة الحرارة لمدة ساعة. قم بالتبريد ببطء بمعدل 20-25 درجة فهرنهايت (11-14 درجة مئوية) في الساعة لمنع الصدمة الحرارية، ثم اترك الفولاذ ليبرد إلى درجة حرارة الغرفة في الفرن.
التصلب
- أوستينيتينغ
قم بتسخينه إلى 1700-1750 درجة فهرنهايت (927-954 درجة مئوية). للحصول على أقصى قدر من مقاومة التآكل، استخدم 1750 درجة فهرنهايت (954 درجة مئوية)؛ للحصول على صلابة مثالية، استخدم 1700 درجة فهرنهايت (927 درجة مئوية). اتركه لمدة 30-60 دقيقة لكل 25.4 مم (1 بوصة) من السُمك.
- إخماد
بعد المعالجة بالأوستنيت، قم بتبريده إلى درجة حرارة الغرفة (حوالي 70 درجة فهرنهايت/21 درجة مئوية) في الزيت أو الهواء، حسب سمك المقطع. يجب التحكم في معدل التبريد عند 20-25 درجة فهرنهايت (11-14 درجة مئوية) في الدقيقة لتجنب التشقق.
بالنسبة للمقاطع التي يصل حجمها إلى 25.4 مم (1 بوصة)، قم بالتبريد عند 1500 درجة فهرنهايت (815 درجة مئوية)؛ بالنسبة للمقاطع الأكثر سمكًا التي تزيد عن 50.8 مم (2 بوصة)، قم بالتبريد عند 1600 درجة فهرنهايت (871 درجة مئوية) إلى 1650 درجة فهرنهايت (899 درجة مئوية).
التلطيف
بعد الإطفاء، يخضع فولاذ الأداة A7 لعملية تقسية لتقليل الهشاشة والحصول على الصلابة المستهدفة. يجب تقسية الفولاذ عند درجة حرارة تتراوح بين 400 و1100 درجة فهرنهايت (204 و593 درجة مئوية) لمدة ساعة لكل 25.4 مم (1 بوصة) من السُمك.
إذا كان التلطيف الثانوي يتم إجراء ذلك عادةً لتحسين صلابة الفولاذ وتحسين صلابته. للحصول على أقصى قدر من الصلابة، قم بإجراء عملية تلطيف ثانية عند درجات حرارة أعلى من 900 درجة فهرنهايت (482 درجة مئوية) لمدة ساعتين، تليها دورة تلطيف لمدة ساعتين.
فيما يلي الجدول الذي يوضح بيانات الصلابة بناءً على وقت التلطيف ودرجة الحرارة:
| الصلابة (HRC) | درجة حرارة | وقت |
| 44 – 46 | 650 درجة مئوية (1200 درجة فهرنهايت) | 3 ساعات |
| 53 – 55 | 595 درجة مئوية (1100 درجة فهرنهايت) | 3 ساعات |
| 56 – 58 | 540 درجة مئوية (1000 درجة فهرنهايت) | 3 ساعات |
| 59 – 61 | 425 درجة مئوية (797 درجة فهرنهايت) | 3 ساعات |
| 61 – 63 | 315 درجة مئوية (599 درجة فهرنهايت) | 3 ساعات |
| 62 – 64 | 260 درجة مئوية (500 درجة فهرنهايت) | 3 ساعات |
| 64 – 65 | 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت) | 3 ساعات |
تصنيع أداة الفولاذ A7
تشكيل
تسمح صلابة الفولاذ A7 العالية بالحفاظ على شكله أثناء التشكيل ولكنه يتطلب تسخينًا دقيقًا لمنع التشقق. تضمن خصائص التصلب الهوائي ثبات الأبعاد أثناء المعالجة.
قطع
يعد قطع A7 أمرًا صعبًا بسبب صلابته، الأمر الذي يتطلب أدوات قطع عالية الجودة وظروف تشغيل مثالية. تعد السرعات والتغذية المناسبة أمرًا ضروريًا لتجنب تآكل الأدوات وتراكم الحرارة.
العمل البارد
إن مقاومة التآكل التي تتمتع بها A7 تجعلها مناسبة للعمل البارد، على الرغم من أن صلابتها تتطلب أدوات متخصصة. تتطلب عمليات التشكيل البارد مثل الثقب أو الختم التعامل بعناية لمنع التشقق أو التآكل المفرط للأدوات.
أشكال منتجات الفولاذ A7
يتناول المحتوى التالي الأشكال والأبعاد النموذجية لمنتجات الفولاذ المستخدم في الأدوات A7، والتي تم تصميمها لتلبية مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية.
إذا كنت بحاجة إلى أحجام خارج النطاقات القياسية، فيمكن لمجموعة SteelPro تلبية الطلبات المخصصة لتلبية مواصفاتك. بالإضافة إلى ذلك، إذا كنت بحاجة إلى أشكال مزورة مصممة خصيصًا، فيرجى الاتصال بنا للحصول على حلول مخصصة.
الحانات
- القطر: 20 مم (0.8 بوصة) إلى 300 مم (12 بوصة)
- الطول: حتى 2000 مم (79 بوصة)
أطباق
- السمك: 10 مم (0.4 بوصة) إلى 100 مم (4 بوصات)
- العرض: حتى 2000 مم (79 بوصة)
- الطول: حتى 2000 مم (79 بوصة)
جولات
- القطر: 25 مم (1 بوصة) إلى 350 مم (14 بوصة)
- الطول: حتى 2000 مم (79 بوصة)
أوراق
- السمك: 5 مم (0.2 بوصة) إلى 50 مم (2 بوصة)
- العرض: حتى 1500 مم (59 بوصة)
- الطول: حتى 2000 مم (79 بوصة)
تطبيقات الفولاذ A7
يتميز فولاذ الأدوات A7 بصلابته العالية ومقاومته للتآكل وقوته، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب المتانة والصلابة تحت الضغط الميكانيكي الثقيل.
- قوالب الصب والبثق
- أدوات العمل الباردة
- قوالب التشكيل
- أدوات القطع والتشغيل
- الأدوات المستخدمة في ضغط المساحيق
- مكونات أدوات الماكينة
- قوالب ومقاييس متخصصة
مصدر موثوق به لحلول الفولاذ للأدوات A7
توفر مجموعة SteelPro مجموعة شاملة من منتجات الفولاذ المستخدم في الأدوات A7 لتلبية الاحتياجات الصناعية المتنوعة. تشمل عروضنا القضبان والألواح والقطع الدائرية والصفائح المتوفرة بأحجام مختلفة لتناسب التطبيقات المختلفة. بالنسبة للعملاء الذين لديهم متطلبات فريدة، فنحن متخصصون في الحلول المخصصة.
بالإضافة إلى مجموعة منتجاتنا، تقدم SteelPro Group استشارات الخبراء لمساعدتك في اختيار الفولاذ المناسب لتطبيقك. سواء كنت بحاجة إلى مساعدة في اختيار المواد أو الطلبات المخصصة أو الدعم الفني، فإن فريقنا موجود هنا لضمان نجاح مشروعك.
