آشنایی با فولاد SPK
فولاد SPK چیست و با چه استانداردی یکی است
فولاد SPK نام بازاری رایج در ایران برای فولاد ابزار سردکار پرکربن-پرکروم است. مدرکهای EN ISO 4957 و ASTM A681 این نام را ثبت نکردهاند. عددها و دماهای این صفحه از گرید اروپایی X210Cr12 با عدد ماده 1.2080 برداشته شده است. کارت کارخانهٔ voestalpine BÖHLER گرید K100 را صریحاً با 1.2080 / X210Cr12 و معادل تقریبی ~D3 معرفی میکند. K100 نام کارخانه است، نه نام بازاری ایران.
معادل تقریبی آمریکایی در ASTM A681 گرید D3 با UNS T30403 است. بازهٔ کربن و کروم یکی نیست: اروپایی کربن ۱٫۹۰ تا ۲٫۲۰ و کروم ۱۱٫۰۰ تا ۱۳٫۰۰ درصد میدهد؛ D3 کربن ۲٫۰۰ تا ۲٫۳۵ و کروم ۱۱٫۰۰ تا ۱۳٫۵۰ درصد. وانادیم و تنگستن در X210Cr12 قید نشدهاند؛ در D3 هر کدام تا ۱٫۰۰ درصد مجازند. سفارش را با عدد ماده و آنالیز ذوب ببندید. انواع و گریدهای همخانواده در فولاد ابزار SPK است؛ اینجا فقط چرخهٔ عملیات حرارتی است.
DIN 17350 پیشین همین گرید را با نام X210Cr12 و عدد 1.2080 داشت و با EN ISO 4957 جایگزین شد. آزمون سختکاری هر دو مدرک یکی است: آستنیته ۹۷۰ درجه، کوئنچ روغن، تمپر ۱۸۰ درجه، حداقل ۶۲ راکول سی. Böhler این فولاد را لِدِبوریتی ۱۲ درصد کروم میخواند: کاربید درشت در زمینه، مقاومت سایشی ساینده خوب، و سختکاری سادهتر از گریدهای مدرن سردکار با دمای آستنیتهٔ پایینتر و یکبار تمپر. همین رفتار تمپر، به نوشتهٔ همان کارت، استفاده از پوششهای پیشرفته را محدود میکند.
این گرید با D2 / X153CrMoV12 (1.2379) یکی نیست. D2 در ASTM A681 کربن ۱٫۴۰ تا ۱٫۶۰ درصد و مولیبدن ۰٫۷۰ تا ۱٫۲۰ درصد دارد و آزمون سختکاریاش هوا است نه روغن. اگر برگهٔ آنالیز مولیبدن دارد، دیگر 1.2080 نیست. تمایز نامهای بازاری K100 و ۳۳۴۳ در صفحهٔ انواع ابزار است، نه اینجا.
ترکیب شیمیایی
جدول زیر آنالیز ذوب X210Cr12 طبق EN ISO 4957:2018 است. کربن ۱٫۹۰ تا ۲٫۲۰ درصد با کروم ۱۱ تا ۱۳ درصد کاربیدهای درشت کروم میسازد؛ همین کاربیدها مقاومت سایشی سردکار را میدهند و جوشکاری و ماشینکاری را سخت میکنند.
| عنصر | C | Si | Mn | P | S | Cr |
|---|---|---|---|---|---|---|
| حداقل (%) | 1.90 | 0.10 | 0.20 | — | — | 11.00 |
| حداکثر (%) | 2.20 | 0.60 | 0.60 | 0.030 | 0.030 | 13.00 |
منبع: EN ISO 4957:2018 گرید X210Cr12 (1.2080). کارت Lucefin همان بازهها را با انحراف محصول میآورد. کربن نزدیک ۲ درصد پس از کوئنچ مارتنزیت خیلی سخت میسازد؛ کروم نزدیک ۱۲ درصد کاربید درشت میسازد که زمینه را ساینده میکند. مولیبدن در این آنالیز قید نشده؛ بنابراین سختکاری ثانویهٔ قوی مثل D2 انتظار نروید. ماشینکاری را روی آنیل بخواهید. SIHARD برای 1.2080 ماشینکاری را حدود ۲۵ درصد فولاد برشآزاد 1018 مینویسد.
| نام | مدرک | C (%) | Cr (%) | یادداشت |
|---|---|---|---|---|
| X210Cr12 (1.2080) | EN ISO 4957:2018 | 1.90–2.20 | 11.00–13.00 | مرجع این صفحه |
| D3 (T30403) | ASTM A681 | 2.00–2.35 | 11.00–13.50 | معادل تقریبی؛ V و W تا 1.00 مجاز |
| K100 | کارت Böhler | 2.00 (میانگین کارخانه) | 11.50 (میانگین کارخانه) | نام کارخانه برای 1.2080 |
منبع ردیف D3: جدول ۱ ASTM A681-08. منبع K100: کارت BÖHLER K100، ترکیب میانگین کارخانه نه بازهٔ استاندارد.
خواص مکانیکی در آنیل و سختشده
EN ISO 4957 برای این گرید استحکام کششی نمیدهد؛ فقط سختی آنیل و سختی آزمون سختکاری را تضمین میکند. عدد کششی بدون ذکر منبع کارخانه جعل است و در جدول نیامده.
| حالت | سختی | شرط آزمون | منبع |
|---|---|---|---|
| آنیل نرم (+A) | حداکثر 248 HBW | تحویل آنیلشده | EN ISO 4957:2018 |
| آزمون سختکاری اروپایی | حداقل 62 HRC | آستنیته 970 °C ± 10، روغن، تمپر 180 °C ± 10 | EN ISO 4957 |
| آنیل ASTM D3 | حداکثر 255 HB | میله و ورق آنیلشده | جدول ۲ ASTM A681-08 |
| آزمون سختکاری ASTM D3 | حداقل 61 HRC | پیشگرم 816 °C، آستنیته 954–968 °C بهمدت ۱۰ تا ۲۰ دقیقه، روغن، تمپر 204 °C | جدول ۳ ASTM A681-08 |
| تحویل Böhler K100 | حداکثر 248 HB | آنیلشده | کارت K100 |
چگالی در EN ISO 4957 نیست. کارت K100 مقدار ۷٫۷ گرم بر سانتیمتر مکعب در ۲۰ درجه میدهد. مدول کشسانی ۲۱۰ گیگاپاسکال و رسانایی گرمایی ۲۰ وات بر مترکلوین در همان کارت، در ۲۰ درجه است. هدایت گرمایی پایین همان دلیلی است که پیشگرم دو مرحلهای لازم است.
نمودار نفوذ سختی Böhler برای کوئنچ روغن در ۹۵۰ درجه، سختی مغز را بر حسب قطر قطعه میدهد. روی قطرهای بزرگ مغز از سطح نرمتر میماند؛ خانهٔ عددی آن نمودار در این متن خوانده نشده چون محور نمودار مقیاس لگاریتمی دارد و خواندن چشمی جعل است. برای قالب کلفت، مقطع حاکم را با کارگاه عملیات حرارتی چک کنید.
چرخهٔ کامل عملیات حرارتی
جدول آزمون استاندارد فقط یک نقطه است: ۹۷۰ / ۱۸۰ / روغن / حداقل ۶۲ راکول سی. چرخهٔ کارگاهی از کارت کارخانه میآید. زمان نگهداری بهازای میلیمتر در EN ISO 4957 نیست.
| مرحله | دما (°C) | زمان / محیط | سختی حاصل | منبع |
|---|---|---|---|---|
| آنیل نرم | 800–850 | خنککاری کوره ۱۰ تا ۲۰ درجه در ساعت تا حدود ۶۰۰، سپس هوا | حداکثر 248 HB | کارت Böhler K100 |
| آنیل نرم (Lucefin) | 790–820 | هوای آرام | حداکثر 248 HB | کارت Lucefin X210Cr12 |
| تنشزدایی پس از ماشینکاری | 650 | پس از گرمشدن کامل، ۱ تا ۲ ساعت در جو خنثی؛ خنککاری آهسته در کوره | کارت Böhler K100 | |
| پیشگرم | 400 سپس 800 | توقف در هر پله؛ نمودار Böhler دو پلهٔ پیشگرم نشان میدهد | کارت Lucefin؛ توالی Böhler | |
| آستنیته و کوئنچ | 940–970 | پس از یکنواختشدن دما ۱۵ تا ۳۰ دقیقه. روغن؛ یا نمک ۲۲۰ تا ۲۵۰ یا ۵۰۰ تا ۵۵۰. هوا یا گاز فقط اگر ضخامت از ۲۵ میلیمتر بیشتر نباشد و دما انتهای بالای بازه باشد | پس از تمپر در جدول بعد | کارت Böhler K100 |
| آزمون استاندارد اروپایی | 970 ± 10 | روغن؛ تمپر 180 ± 10 | حداقل 62 HRC | EN ISO 4957 |
| تمپر کارگاهی | طبق جدول بعد | ۱ ساعت بهازای هر ۲۰ میلیمتر ضخامت، حداقل ۲ ساعت؛ هوای آرام. کارت Lucefin حداقل دو سیکل تمپر میخواهد | جدول تمپر | Böhler؛ Lucefin |
خانهٔ سختی تنشزدایی و پیشگرم خالی است چون هیچکدام از این دو مدرک برای آن مرحله سختی تضمین نمیکنند. آنیل Lucefin ۷۹۰ تا ۸۲۰ و آنیل Böhler ۸۰۰ تا ۸۵۰ اندکی فرق دارند؛ هر دو کارخانهاند. برای سفارش کارگاه، بازه را از برگهٔ همان ذوب بگیرید.
نمودار توالی Böhler پس از کوئنچ، تمپر روی سختی کار و در صورت نیاز تنشزدایی ۳۰ تا ۵۰ درجه زیر بالاترین دمای تمپر را نشان میدهد. تمپر را بلافاصله پس از کوئنچ، با گرمکردن آهسته شروع کنید. سرد کردن سریع و نامنظم در پیشگرم یا کوئنچ ترک میدهد؛ هدایت گرمایی این گرید در ۲۰ درجه فقط ۲۰ وات بر مترکلوین است.
کارت Lucefin برای ضخامت کمتر از ۲۵ میلیمتر کوئنچ هوا یا حمام نمک ۲۲۰ تا ۲۵۰ درجه را هم مینویسد، به شرط آستنیته حدود ۹۶۰ درجه. Böhler همان سقف ۲۵ میلیمتر را برای هوا و گاز تکرار میکند و میافزاید دما باید انتهای بالای بازهٔ ۹۴۰ تا ۹۷۰ باشد. قالب ضخیمتر را روغن یا نمک بگیرید، نه هوا. حمام نمک دو بازه دارد: ۲۲۰ تا ۲۵۰ درجه برای کوئنچ مرحلهای پایین، و ۵۰۰ تا ۵۵۰ درجه برای کوئنچ مرحلهای بالاتر؛ هر دو در کارت Böhler و Lucefin آمدهاند.
آنیل ایزوترم Lucefin جدا از آنیل نرم است: ۸۵۰ درجه، خنککاری کوره تا ۷۷۰ با توقف، سپس ۱۰ درجه در ساعت تا ۷۲۰، بعد هوا؛ سختی حداکثر ۲۴۰ برینل. اگر ماشینکاری خیلی حساس است این چرخه از آنیل نرم ساده سختگیرانهتر است. تنشزدایی پس از جوش در Lucefin ۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه آمده؛ جوش این گرید اساساً توصیهٔ کارگاهی ندارد مگر با دستورالعمل جدا.
جدول دمای تمپر در برابر سختی HRC
این جدول از کارت فنی گروه Lucefin برای X210Cr12 است، پس از کوئنچ روغنی در ۹۷۰ درجه. برای مقطع سفارش شما نیست. نمودار Böhler برای نمونهٔ مربع ۲۰ میلیمتر دو منحنی ۹۵۰ و ۱۰۰۰ درجه میدهد؛ عدد خانهها از آن نمودار خوانده نشده تا جعل نشود.
| دمای تمپر (°C) | HRC | HB | Rm (MPa) |
|---|---|---|---|
| 50 | 64.5 | 730 | — |
| 100 | 64 | 722 | — |
| 150 | 64 | 722 | — |
| 180 | ≥ 62 | ||
| 200 | 63 | 706 | — |
| 250 | 62 | 688 | — |
| 300 | 60.5 | 662 | — |
| 350 | 59 | 634 | 2420 |
| 400 | 58 | 615 | 2330 |
| 450 | 56 | 577 | 2160 |
| 500 | 54 | 543 | 2010 |
| 550 | 51 | 496 | 1820 |
| 600 | 46 | 432 | 1520 |
منبع ردیفهای ۵۰ تا ۶۰۰ بهجز ۱۸۰: کارت Lucefin، کوئنچ روغن ۹۷۰ درجه. ردیف ۱۸۰ از آزمون EN ISO 4957 است نه از همان کارت؛ خانهٔ HB و Rm آن خالی مانده. کارت Lucefin برای دماهای زیر ۳۵۰ درجه استحکام کششی نداده است.
کار قالب برش معمولاً روی تمپر ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه میماند تا سختی نزدیک ۶۲ تا ۶۴ راکول سی بماند. ردیف ۱۸۰ درجه همان نقطهٔ آزمون استاندارد اروپایی است: حداقل ۶۲ راکول سی. تمپر ۲۰۰ درجه در کارت Lucefin ۶۳ راکول سی میدهد؛ ۲۵۰ درجه ۶۲. از ۳۰۰ درجه به بالا شیب منفی است: ۶۰٫۵، بعد ۵۹ در ۳۵۰، ۵۸ در ۴۰۰. این افت همان «نبود سختکاری ثانویه» است که Böhler به آن اشاره میکند. اگر سختی ۵۴ راکول سی میخواهید باید تا ۵۰۰ درجه تمپر کنید؛ آن نقطه دیگر سختی قالب برش نیست.
خانهٔ استحکام کششی زیر ۳۵۰ درجه در کارت Lucefin خالی است و اینجا هم خالی مانده. از ۳۵۰ درجه به بالا همان کارت Rm را میدهد: ۲۴۲۰ مگاپاسکال در ۳۵۰ تا ۱۵۲۰ در ۶۰۰. اینها پس از کوئنچ روغن ۹۷۰ درجهاند، نه آنیل. در آنیل فقط سختی حداکثر ۲۴۸ برینل استاندارد است.
روش سختکاری در کارگاه
قطعهای که ترک برمیدارد معمولاً پیشگرم نشده یا از کورهٔ داغ یکباره وارد روغن شده است. ترتیب عملی از کارتهای بالا این است:
- آنیل نرم اگر ماشینکاری باقی مانده؛ سختی هدف حداکثر ۲۴۸ برینل.
- ماشینکاری نزدیک به اندازهٔ نهایی.
- تنشزدایی ۶۵۰ درجه، یک تا دو ساعت پس از گرمشدن کامل.
- پیشگرم دو پله، حدود ۴۰۰ و سپس ۸۰۰ درجه، با توقف.
- آستنیته ۹۴۰ تا ۹۷۰ درجه؛ پس از یکنواختشدن دما ۱۵ تا ۳۰ دقیقه نگه دارید. زمان ۱۵ تا ۳۰ دقیقه راهنمای Böhler است، نه فرمول دقیقه بر میلیمتر.
- کوئنچ روغن برای مقطع معمولی. هوای فشرده یا ساکن فقط تا ۲۵ میلیمتر و فقط اگر دمای آستنیته بالای بازه باشد.
- تمپر فوری: حداقل دو ساعت، یا یک ساعت بهازای هر ۲۰ میلیمتر اگر ضخامت از ۴۰ میلیمتر بیشتر است. دو سیکل. خنککاری هوا.
آزمون ASTM A681 برای D3 آستنیتهٔ ۱۰ تا ۲۰ دقیقه روی نمونهٔ آزمون است، نه روی قالب بزرگ. پیشگرم آن آزمون ۸۱۶ درجه و آستنیتهٔ کورهٔ اتمسفر ۹۶۸ درجه است؛ تمپر آزمون ۲۰۴ درجه و حداقل سختی ۶۱ راکول سی. این اعداد را با چرخهٔ اروپایی ۹۷۰ / ۱۸۰ / ۶۲ عوض نکنید. نمونهٔ آزمون با قالب صد میلیمتری یکی نیست.
پس از تمپر، سنگزنی نهایی را با خنککاری کافی انجام دهید. SIHARD مینویسد ماشینکاری در حالت سختشده باید به سنگزنی پرداخت محدود شود چون زمینه ساینده است. اگر قالب لبپرید، یا پیشگرم حذف شده یا کوئنچ آب بهجای روغن آمده است. EN ISO 4957 برای این گرید محیط آزمون را روغن میگذارد، نه آب.
برای قالب تحت ضربه یا ایمنیبحرانی، دستورالعمل کارگاه و مهندس ناظر لازم است. این صفحه جایگزین آن تأیید نیست.
سفارش
روی سفارش عدد ماده 1.2080 یا نام X210Cr12 و حالت آنیلشده را بنویسید. نام SPK یا K100 بهتنهایی کافی نیست. اگر ذوب آمریکایی است، D3 را با آنالیز جدول ۱ ASTM A681 تطبیق دهید؛ کربن تا ۲٫۳۵ درصد از سقف اروپایی بالاتر است. برش و ماشینکاری را روی حالت آنیل بخواهید. عملیات حرارتی نهایی روی قالب ماشینکاریشده است، نه روی شاخه. برای خرید مقطع، صفحهٔ سفارش فولاد SPK است.
برای انتخاب مقطع و هماهنگی عملیات حرارتی، با کارشناس فروش پیشگام فولاد هماهنگ کنید.
همین محصول، با نرخ امروز
مشخصات کامل، موجودی و قیمت روز در صفحه محصول.
برای نرخ روز تماس بگیرید
سوال فنی یا سفارش تناژ — با دفتر یا کارشناس فروش حرف بزنید.
تلفن دفتر مرکزی 021-66672010
دیدگاهها (0)
هنوز دیدگاهی برای این مطلب ثبت نشده.
سوال فنی یا تجربه خرید را بنویسید. دیدگاه پس از بررسی منتشر میشود.