معرفی فولاد SPK
ورق و فولادهای آلیاژی SPK یا Special K یکی از پرمصرف ترین فولادهای ابزاری سرد کار با شماره استاندارهای ۱.۲۰۸۰ و X2 10Cr12 توسط شرکت بوهلر نامگذاری شده است.
این فولادها که به فولادهای آلیاژی پر کربن نیز معروف هستند، دارای سختی بالا و برای سرد شدن با روغن و یا هوا می باشد و در طول عملیات حرارتی از پایداری مناسبی برخوردارند. فقط باید در نظر گرفت که در مقابل گرمادهی های سریع و نامنظم حساس می باشد.
فولاد های SPK که دارای کروم بسیار بالایی می باشند که در برابر سایش مقاومتی مناسبی دارند و باعث شده تا سختی فولاد SPK زیاد شود. برای سختکاری آن عملیات حرارتی در دمای ۹۳۰ درجه روی فولاد اعمال می شود.
سختی تقریبی فولاد ابزار SPK پس از نورد (آهنگری) در حدود 400 برینل است. برای افزایش قابلیت ماشین کاری و سپس رسیدن به شرایط و مشخصات کاربری، عملیات های زیر بر روی فولاد ابزار SPK انجام می گیرد تا خواص فولاد SPK را بهبود بخشد :
عملیات بر روی فولاد SPK
- قطعات نورد شده از فولاد SPK، قبل از ماشین کاری یا سخت کاری تحت عملیات حرارتی آنیل (بازپخت) قرار می گیرند. ریز ساختار پس از آنیل شامل کاربیدهای کروی با توزیع یکنواخت است. این ریز ساختارها دارای سختی پایین و قابلیت ماشین کاری خوبی بوده و موجب کاهش سایش و افزایش عمر ابزارهای برشی می شود. آنیل فولاد ابزار SPK در حدود 850-800 درجه سانتیگراد انجام و به صورت آهسته با نرخ 20-10 درجه سانتیگراد در ساعت تا رسیدن به دمای 600 درجه سانتیگراد در کوره سرد می شود، ادامه سرد کردن در هوا انجام می گیرد. سختی پس از آنیل آن ها در حدود 255-217 برینل است.
- پس از ساخت آن، قالب و سایر محصولات از فولاد SPK آنیل شده و فرایند نهایی بر روی فولادهای SPK شامل عملیات حرارتی سخت کاری است. سخت کاری فولاد SPK شامل مراحل زیر است:
سخت کاری فولاد SPK
- پیش گرم کردن تا دمای حدود 815 درجه سانتیگراد. این فولادها هدایت حرارتی پایینی داشته و جذب گرما توسط آن ها بسیار آهسته صورت می گیرد. بنابراین شیب های دمایی به راحتی ممکن است باعث ترک برداشتن این فولادها در حین گرم کردن یا سرد کردن بشود. به منظور پیشگیری از ایجاد ترک در مرحله ی سخت کاری، پیش گرم آن ها با افزایش دما به آهستگی تا حدود 815 درجه سانتیگراد ضروری است.
- آستنیته کردن در دمای حدود 970-960 درجه سانتیگراد در حمام مذاب نمک و حدود 990-980 درجه سانتیگراد در کوره با اتمسفر کنترل شده به مدت 30-15 دقیقه.
- سرد کردن (کوئنچ در روغن) سختی قطعه در این مرحله در حدود 65-63 است. سختی حاصل از کوئنچ تابعی از دمای آستنیته کردن است، به طوری که بیشترین مقدار سختی پس از کونئچ در این فولادها در دمای آستنیته کردن در حدود 980 درجه سانتیگراد به دست می آید. در دماهای آستنیته کردن کمتر و بیشتر از این مقدار، سختی کاهش می یابد.
- تمپر یا بازگشت دادن فولاد. هدف از این فرایند عملیات حرارتی، به دست آوردن میکروساختار مارتنزیت بازپخت شده است.
