محتويات
ما مدى صلابة الفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات؟ التوازن بين الصلابة والمتانة
- جون
بعد المعالجة الحرارية، يمكن أن تصل صلابة الفولاذ المستخدم في الأدوات إلى 50–70 درجة مئويةفي حالته الملدنة، يتمتع الفولاذ المستخدم في الأدوات عادةً بصلابة تبلغ 150–250 هاب، سهل الاستخدام لمزيد من المعالجة. تعتمد صلابته الدقيقة على النوع المحدد من فولاذ الأداة والمعالجة الحرارية التي يخضع لها.
تتميز الفولاذ المستخدم في الأدوات بصلابته المذهلة، وهي مثالية لقطع الأدوات والقوالب وغيرها من التطبيقات عالية الأداء. في SteelPro Group، نحن متخصصون في توفير الفولاذ المستخدم في الأدوات في كل من الظروف الملدنة والمصلدة مسبقًا.
ما مدى صلابة الفولاذ المستخدم في الأدوات؟
إن الفولاذ المستخدم في الأدوات أكثر صلابة من الفولاذ الصلب أو الفولاذ الهيكلي. وهو يحتاج إلى هذه الصلابة للتعامل مع الوظائف الصعبة مثل القطع والتشكيل تحت ضغط مرتفع وتآكل. وبسبب أدائه العالي، يتم عادةً تصنيع الفولاذ المستخدم في الأدوات في حالته الملدنة لضمان قابلية تشغيل أفضل. كما تعني صلابته العالية أنه يمكن أن يكون هشًا إذا لم يتم معالجته بشكل صحيح.
ما الذي يؤثر على صلابة الفولاذ المستخدم في الأدوات؟
الكربون وعناصر السبائك
تسمح مستويات الكربون العالية في فولاذ الأدوات بتكوين كربيدات صلبة، مما يزيد من مقاومة التآكل والصلابة الكلية. تعمل عناصر السبائك مثل الكروم والتنجستن والموليبدينوم على تعزيز الصلابة من خلال تحسين البنية الدقيقة للفولاذ وتعزيز تكوين الكربيدات.
تعمل هذه العناصر أيضًا على تحسين الصلابة ومقاومة الحرارة، مما يجعل الفولاذ المستخدم في الأدوات مناسبًا للتطبيقات الصعبة.
عمليات المعالجة الحرارية
تعتبر المعالجة الحرارية لفولاذ الأدوات ضرورية لتعديل صلابته لتناسب التطبيقات المختلفة. تتضمن العمليات الرئيسية ما يلي:
التلدين
في هذه الحالة، يكون الفولاذ ذو صلابة أقل، وعادة ما تكون في حدود 150–250 HB.
تساعد عملية التلدين على استرخاء البنية الداخلية للصلب، مما يقلل من الإجهاد ويجعل من السهل تشكيله ومعالجته. كما تعمل على تحسين قابلية الصلب للسحب، وهو أمر مهم قبل التصلب أو المعالجة الإضافية.
التصلب
أثناء التصلب والتبريد، يشكل فولاذ الأداة مارتنسيت، وهو بنية مجهرية صلبة وهشة، مما يزيد من صلابته إلى 50–70 HRC أو أعلى.
- التبريد بالماء: التبريد بالماء سريع جدًا ويُنتج فولاذًا شديد الصلابة، عادةً ما يكون عند حوالي 55–70 HRC، ولكنه قد يسبب تشققات بسبب التبريد السريع.
- التبريد بالزيت: التبريد بالزيت أبطأ من التبريد بالماء ويؤدي إلى صلابة أقل قليلاً، ولكنه يقلل من خطر التشقق مع الاستمرار في إنشاء فولاذ صلب.
- التبريد بالهواء: تستخدم هذه الطريقة الهواء لتبريد الفولاذ ببطء، مما يؤدي إلى صلابة معتدلة، عادة ما تكون حوالي 50-60 HRC، مع انخفاض خطر التشقق.
التلطيف
تقلل عملية المعالجة الحرارية من الهشاشة عن طريق تغيير بنية المارتنسيت الصلب إلى بنية أكثر استقرارًا. تساعد هذه العملية على تخفيف الضغوط الداخلية، مما يجعل الفولاذ أقل عرضة للتشقق مع الحفاظ عليه قويًا. كما تجعل الفولاذ أكثر صلابة ومتانة للاستخدام في التطبيقات الصعبة.
أنواع مختلفة من الفولاذ المستخدم في الأدوات
ينقسم الفولاذ المستخدم في الأدوات إلى ستة أنواع رئيسية بناءً على المعالجة الحرارية وخصائص الأداء. ولكل نوع نطاق صلابة نموذجي في مراحل مختلفة. وفيما يلي ملخص لبيانات الصلابة لكل نوع:
| نوع الفولاذ المستخدم في الأدوات | صلابة التلدين (HB) | صلابة مقواة (HRC) | صلابة مخففة (HRC) |
| التصلب المائي (سلسلة W) | 200–250 | 50-60 | 55–65 |
| العمل البارد (سلسلة O، A، D) | 220–250 | 58–64 | 55–60 |
| العمل الساخن (سلسلة H) | 200–250 | 50-55 | 55–60 |
| الفولاذ عالي السرعة (سلسلة M وT) | 220–250 | 60–70 | 58–65 |
| مقاوم للصدمات (سلسلة S) | 200–250 | 50-60 | 55–60 |
| فولاذ الأدوات المتخصصة (سلسلة L) | 200–250 | 55–65 | 55–60 |
ما هو أصعب نوع من الفولاذ المستخدم في الأدوات؟
أصعب أنواع الفولاذ المستخدم في الأدوات هو الفولاذ عالي السرعة (HSS)، خصوصاً سلسلة M و سلسلة T الفولاذ. يمكن أن تصل هذه الفولاذ إلى مستويات صلابة تصل إلى 65-70 ساعة عملمما يجعلها مقاومة للتآكل بدرجة كبيرة وقادرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة. وهي مثالية لقطع الأدوات مثل رؤوس المثقاب وقواطع الطحن.
كيفية اختبار صلابة الفولاذ المستخدم في الأدوات؟
إذا كنت تريد التأكد من صلابة الفولاذ المستخدم في أدواتك، فلدينا بعض الطرق الموصى بها:
استخدم جهاز اختبار صلابة روكويل
الطريقة الأكثر شيوعًا هي الضغط على كرة من الماس أو الفولاذ على سطح الفولاذ، وقياس عمق الانبعاج. بالنسبة لفولاذ الأدوات، يتم استخدام HRC.
استخدم جهاز قياس صلابة برينيل
كرة فولاذية كبيرة الحجم تخلق انخفاضًا، ويتم قياس الحجم لتحديد الصلابة
استخدم جهاز اختبار صلابة فيكرز
يتم ضغط مثقب هرمي ماسي في الفولاذ، ويتم قياس حجم المثقب تحت المجهر. وهو مثالي للعينات الصغيرة أو الرقيقة.
توازن صلابة ومتانة الفولاذ المستخدم في الأدوات
إذا كان الفولاذ شديد الصلابة، فقد يصبح هشًا وينكسر تحت الضغط. إذن، كيف يوازن الفولاذ المستخدم في صناعة الأدوات بين الصلابة والمتانة؟
المفتاح هو محتوى الكربون. فولاذ الأدوات مع انخفاض الكربون، يحب ح13، فهي قوية ويمكنها مقاومة الكسر مع كونها قوية بما يكفي لمعظم الاستخدامات.
أيضًا، عناصر السبائك يحب الكروم و الموليبدينوم تحسين القوة ومقاومة الحرارة دون جعل الفولاذ هشًا للغاية. تساعد هذه العناصر في تكوين كربيدات صلبة تقاوم التآكل مع الحفاظ على الفولاذ قويًا بما يكفي لتحمل الإجهاد.
بالإضافة إلى ذلك، يساعد التلطيف أيضًا على موازنة هذه الخصائص.
اختر الصلابة المناسبة لفولاذ أداتك
يعد اختيار الصلابة المناسبة لفولاذ الأدوات الخاص بك أمرًا مهمًا للتأكد من أنه يعمل بشكل جيد لتلبية احتياجاتك. حان الوقت الآن للتفكير في الغرض الذي سيتم استخدام الفولاذ من أجله.
- لأدوات القطع (على سبيل المثال، المثاقب، الشفرات):بالنسبة للأدوات التي تحتاج إلى أن تظل حادة، اختر الفولاذ الذي تبلغ صلابته حوالي 60–70 درجة مئوية (مثل الفولاذ عالي السرعة).
- للقوالب والقطع:إذا كنت بحاجة إلى الفولاذ للقوالب أو القوالب التي ستواجه الضغط، فابحث عن الفولاذ ذي الصلابة حول 55–65 قانون حقوق الإنسان (مثل الفولاذ المستخدم في العمل البارد).
- لأدوات التأثير (على سبيل المثال المطارق واللكمات):إذا كان الفولاذ سيتحمل الكثير من الصدمات، فاختر فولاذًا ذو صلابة أقل ولكن صلابة أعلى، حوالي 50–60 درجة مئوية (مثل الفولاذ المقاوم للصدمات).
إذا كنت لا تزال غير متأكد من النوع الذي يجب عليك اختياره، فلا تتردد في التواصل معنا! يمكننا مساعدتك في اختيار أفضل أنواع الفولاذ للأدوات التي تلبي احتياجاتك.
حلولنا وخدماتنا في مجال أدوات الفولاذ
تقدم مجموعة SteelPro مجموعة واسعة من الفولاذ المستخدم في الأدوات، بما في ذلك درجات مثل الفولاذ عالي السرعة M2، أداة فولاذية للعمل البارد D2، والفولاذ المقاوم للصدمات S7. كما نقدم خدمات التصنيع لتلبية احتياجاتك الدقيقة ويمكننا المساعدة في المعالجة الحرارية أو التلطيف.
دعونا نساعدك في العثور على المواد المناسبة للعمل.
