محتويات
فولاذ الأدوات عالي السرعة M4: الخصائص والعملية والاستخدامات
- جون
يُعد فولاذ الأدوات M4 مادة بالغة الأهمية للصناعات التي تتطلب أدوات قطع عالية الأداء. في SteelPro Group، نركز على توفير هذا الفولاذ عالي السرعة بأفضل أشكاله، بما في ذلك فولاذ PM M4 المتقدم. في هذا الدليل، سنتعمق في فولاذ الأدوات M4، وسنساعدك في اختيار أفضل المواد.
ما هو الفولاذ M4؟
فولاذ الأدوات W4 هو فولاذ عالي السرعة (HSS) معروف بمقاومته الممتازة للتآكل وصلابته العالية وقدرته على الحفاظ على أداء القطع في درجات حرارة مرتفعة. يُستخدم عادةً في أدوات القطع والمثاقب والصنابير في تطبيقات التصنيع عالية السرعة. وبالمقارنة بدرجات HSS الأخرى مثل M2، يوفر W4 مقاومة فائقة للتآكل واحتفاظًا بالصلابة ولكن مع صلابة أقل قليلاً.
إن الفولاذ التقليدي M4 للأدوات عرضة للتآكل الكاشط وسطح غير لامع في حالته الملدنة، ويصبح هشًا بعد الإطفاء. ومع ذلك، فإن الفولاذ PM M4 المصنوع من خلال مسحوق المعادن يتميز ببنية دقيقة أكثر تجانسًا وصلابة ثابتة. وهذا يقلل من التآكل ويحسن قابلية التشغيل ويحافظ على الصلابة في الحالة المقواة.
ما هو معادل الفولاذ المستخدم في الأدوات M4؟
فيما يلي المعلومات المكافئة لفولاذ الأداة M4:
| المعيار/النظام | الدرجة المكافئة |
| معايير ASTM A681 وA600 | م4 |
| كيو كيو-تي-59 | م4 |
| دين | 1.3343 |
| EN ISO 4957 | X20CrWMoV 12 1 |
| جيس | SKH51 |
| المملكة المتحدة | دبليو18سي ار4 في |
التركيب الكيميائي للفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات M4
تم تصميم التركيب الكيميائي لـ M4 لتحسين صلابته العالية ومقاومته للتآكل واستقراره الحراري. يعمل محتوى التنغستن والموليبدينوم والفاناديوم على تعزيز قدرته بشكل كبير على تحمل درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل الكاشط، بينما يعمل الكروم والكربون على تحسين القوة والمتانة بشكل عام.
يوضح الجدول أدناه التركيب الكيميائي التفصيلي لفولاذ الأدوات M4.
| عنصر | تعبير |
| الكربون (C) | 1.25 – 1.4 % |
| الكروم (Cr) | 3.75 – 4.75 % |
| النحاس (Cu) | ≤ 0.25 % |
| الحديد (Fe) | 75.9 – 81.4 % |
| المنغنيز (Mn) | 0.15 – 0.40 % |
| الموليبدينوم (Mo) | 4.25 – 5.5 % |
| النيكل (Ni) | ≤ 0.30 % |
| الفوسفور (P) | ≤ 0.030 % |
| السيليكون (Si) | 0.20 – 0.45 % |
| الكبريت (S) | ≤ 0.030 % |
| التنغستن (W) | 5.25 – 6.5 % |
| الفاناديوم (V) | 3.75 – 4.5 % |
الخصائص الفيزيائية للفولاذ M4
يتميز فولاذ الأدوات M4 بكثافة عالية ومقاومة قوية للتمدد الحراري، مما يجعله مستقرًا في ظل درجات الحرارة المتقلبة. تضمن موصليته الحرارية الممتازة تبديد الحرارة بكفاءة، في حين تدعم سعته الحرارية النوعية الأداء في البيئات ذات الحرارة العالية.
يوضح الجدول أدناه الخصائص الفيزيائية التفصيلية لفولاذ الأدوات M4.
| ملكية | متري | إمبراطوري |
| كثافة | 7.8 جرام/سم3 | 0.282 رطل/بوصة مكعبة |
| نقطة الانصهار | 1410 – 1450 درجة مئوية | 2570 – 2642 درجة فهرنهايت |
| الموصلية الحرارية | 27 واط/م·ك | 19.0 وحدة حرارية بريطانية·قدم/ساعة·درجة·قدم² |
| السعة الحرارية النوعية | 0.46 جول/جم·ك | 0.11 وحدة حرارية بريطانية/رطل درجة فهرنهايت |
| معامل التمدد الحراري | 11.5 ميكرومتر/متر·ك | 6.39 ميكرون/بوصة·درجة فهرنهايت |
الخصائص الميكانيكية لفولاذ الأدوات M4
يوفر فولاذ الأدوات M4 صلابة ممتازة وقوة شد، مما يجعله مقاومًا للغاية للتآكل والتشوه. تضمن قدرته على تحمل القوى والصدمات العالية أداءً طويل الأمد، بينما تساعد صلابته في الحفاظ على الشكل تحت الحمل.
يوضح الجدول أدناه الخصائص الميكانيكية التفصيلية لفولاذ الأدوات M4.
| ملكية | متري | إمبراطوري |
| الصلابة (HRC) | 62 – 64 حقوق النشر | 62 – 64 حقوق النشر |
| قوة الشد | 2100 – 2500 ميجا باسكال | 305 – 363 كيلوباسكال |
| قوة الخضوع | 1700 – 2100 ميجا باسكال | 246 – 305 كيلو بايت في البوصة المربعة |
| استطالة | 8 – 12 % | 8 – 12 % |
| معامل المرونة | 210 جيجاباسكال | 30.5 × 10⁶ رطل لكل بوصة مربعة |
| قوة تحمل التأثير (تشاربي) | 20 – 30 ج | 15 – 22 قدم-رطل |
| نسبة بواسون | 0.27 – 0.30 | 0.27 – 0.30 |
المعالجة الحرارية لفولاذ الأدوات M4
تضمن مجموعة SteelPro التحكم الدقيق في درجة الحرارة ومعدل التبريد أثناء المعالجة الحرارية لفولاذ الأدوات M4. تلتزم عملية الإنتاج لدينا بالمعايير الصارمة، مما يوفر منتجات فولاذ الأدوات M4 بجودة ثابتة. فيما يلي عملية المعالجة الحرارية التفصيلية لفولاذ الأدوات M4.
التلدين
التلدين مهم لتخفيف الضغوط الداخلية في الفولاذ، مما يجعل الفولاذ أسهل في التصنيع. وهو مفيد بشكل خاص بعد التشكيل بالطرق أو الصب أو اللحام. بعد التلدين، يمكن أن تصل الصلابة إلى حوالي 240-255 HB.
عملية:سخني M4 إلى درجة حرارة 850-900 درجة مئوية (1562-1652 درجة فهرنهايت) واحتفظي بها عند هذه الدرجة لمدة ساعة لكل 25.44 سم (1 بوصة). ثم قومي بتبريد الفولاذ ببطء في الفرن بمعدل 20 درجة مئوية (36 درجة فهرنهايت) تقريبًا في الساعة.
التصلب
التسخين المسبق
يوصى بالتسخين المسبق لتقليل الصدمة الحرارية. بالنسبة للأدوات ذات الشكل المعقد، يجب إجراء التسخين المسبق على مرحلتين لمنع التدرجات الحرارية:
- المرحلة الأولى: 500-600 درجة مئوية (932-1112 درجة فهرنهايت)
- المرحلة الثانية: 800-900 درجة مئوية (1472-1652 درجة فهرنهايت)
أوستينيتينغ
قم بتسخين فولاذ الأداة M4 إلى درجة حرارة تتراوح بين 1200 و1250 درجة مئوية (2192 و2282 درجة فهرنهايت). انقعه لمدة تتراوح بين 30 و45 دقيقة لكل 25.44 سم (1 بوصة) من السُمك.
إخماد
بعد المعالجة بالأوستنيت، يجب تبريد فولاذ الأداة M4 بسرعة (إخماده) لتثبيت صلابته. يمكن إجراء ذلك في الزيت للحصول على صلابة أعلى وبنية دقيقة أكثر تجانسًا، أو في الهواء لتقليل التشوه وتقليل خطر التشقق.
التلطيف
يعد التخفيف أمرًا بالغ الأهمية لتقليل الهشاشة الناتجة عن التبريد ولموازنة الصلابة والمتانة. بعد التخفيف، يتراوح نطاق الصلابة عادةً بين 58 و62 HRC.
يتم إجراء عملية التلطيف عادة عند درجة حرارة تتراوح بين 540 و650 درجة مئوية (1,004-1,202 درجة فهرنهايت)، مع التوصية بعملية تلطيف مزدوجة عند درجة حرارة تتراوح بين 600 و650 درجة مئوية (1,112-1,202 درجة فهرنهايت) للحصول على نتائج مثالية.
أشكال منتجات فولاذ الأدوات M4
تتوافق منتجاتنا مع المعايير الدولية مثل ASTM وISO، كما نقدم خيارات الحجم المخصصة. إذا كنت بحاجة إلى قضبان مقواة مسبقًا أو مسخنة بصلابة معينة، فيرجى الاتصال بنا للحصول على حلول مخصصة.
| نموذج المنتج | نطاق الأبعاد (متري) | نطاق الأبعاد (إمبراطوري) |
| قضبان مستديرة | القطر: 10 ملم إلى 100 ملم | القطر: 0.39 بوصة إلى 3.94 بوصة |
| الطول: 1000 ملم إلى 3000 ملم | الطول: 39.37 بوصة إلى 118.11 بوصة | |
| قضبان مسطحة | السمك: 5 ملم إلى 50 ملم | السمك: 0.20 بوصة إلى 1.97 بوصة |
| العرض: 20 ملم إلى 200 ملم | العرض: 0.79 بوصة إلى 7.87 بوصة | |
| الطول: 1000 ملم إلى 3000 ملم | الطول: 39.37 بوصة إلى 118.11 بوصة | |
| أطباق | السمك: 10 ملم إلى 50 ملم | السمك: 0.39 بوصة إلى 1.97 بوصة |
| العرض: 200 ملم إلى 1500 ملم | العرض: 7.87 بوصة إلى 59.06 بوصة | |
| الطول: 1000 ملم إلى 3000 ملم | الطول: 39.37 بوصة إلى 118.11 بوصة |
تطبيقات فولاذ الأدوات M4
- الشفرات: شفرات المنشار الدائري، السكاكين المستخدمة في معالجة المعادن
- المثاقب: أدوات المثاقب الداخلية، أدوات المثاقب السطحية
- مواقد التروس: مواقد التروس الحلزونية والمستدقة، ومواقد التروس الداخلية
- لفات الخيوط: لفات الخيوط المشكلة على البارد للبراغي والبراغي
- قواطع الطحن: مطاحن طرفية، مطاحن وجهية
- قواطع التشكيل: تستخدم في تشكيل الأجزاء والمكونات المعدنية
- قواطع الحلاقة: أدوات دقيقة لتشطيب التروس والمكونات الأخرى
فولاذ PM M4 (أو فولاذ CPM M4) تتميز المواد المصنعة باستخدام عمليات مسحوق المعادن بمقاومة أفضل للتآكل والصلابة والاستقرار البعدي. هذه الخصائص المحسنة تجعلها مناسبة لتطبيقات التصنيع المعقدة عالية الضغط.
فولاذ الأدوات M4 لتحقيق أعلى أداء
في SteelPro Group، نحن نقدم M4 و أنواع أخرى من الفولاذ عالي السرعة بأشكال مختلفة، من القضبان إلى المقاطع المخصصة، المصممة خصيصًا لتلبية احتياجاتك في مجال التصنيع. من خلال خدمات القطع الدقيق والمعالجة الحرارية، نضمن أن كل منتج يلبي مواصفاتك الدقيقة.
