فولاد ابزار چیست؟ خصوصیات و کاربردهای آن

امروزه فولادهای ابزار نقش مهمی را در صنایع مختلف و در زندگی روزمره مردم ایفا می‌کنند، زیرا فولاد دارای استحکام و مقاومت خوبی است. لازم به ذکر است که این سختی به آلیاژ استفاده شده در فولاد بستگی دارد و می توان با انجام عملیاتی این مقاومت را افزایش داد. فولادهای ابزار مختلف و کاربردهای آنها بیشتر مورد بحث قرار می گیرد. برای جزئیات بیشتر بقیه مقاله ملل آهنین را بخوانید.

1 مقدمه ای بر فولاد ابزار

2 ویژگی های ابزار فولادی

3 نوع فولاد ابزار

4 چگونه ابزار فلزی بسازیم؟

مقدمه ای بر فولاد ابزار

فولاد ابزار نوعی فولاد آلیاژی کربنی است که برای ساخت محصولاتی مانند ابزار دستی یا قالب های ماشینی مناسب است. سختی، مقاومت در برابر سایش و حفظ شکل در دماهای بالا از ویژگی های اصلی این ماده است. فولادهای ابزار معمولاً در شرایط دمای بالا استفاده می شوند. این فولاد به دلیل وجود عنصر وانادیوم در برابر خوردگی مقاومت بیشتری دارد.

ویژگی های ابزار فلزی

فولاد ابزار دارای ویژگی های زیر است:

سفتی نسبتاً بالایی در برابر تغییر شکل و صافی دارد.

مقاومت بالا.

مقاومت بالا در برابر سایش و فرسایش.

خواص حرارتی خوبی با حفظ شکل حتی در دماهای بسیار بالا دارد.

انواع ابزار فلزی

انواع مختلف تجهیزات:

فولادهای ابزار سرد

فولاد ابزار داغ

فولادهای ابزار سخت کننده آب

فولاد ابزار مقاوم در برابر ضربه

بست های فلزی

فولادهای ابزار کم آلیاژ

قالب فولادهای ابزار

در زیر به شرح هر یک از این دسته بندی ها می پردازیم.

انواع فولاد ابزار

نوع فولادی ابزار

فولاد ابزار کار سرد

فولادهای ابزار سرد کار به سه دسته زیر تقسیم می شوند:

تهویه مطبوع (A)

سخت شدن روغن فولاد (O)

فولادهای ابزار با کروم بالا و کربن بالا (D)

هر یک از این موارد را به اختصار توضیح داده ایم.

فولاد ابزار سخت شده با هوا (درجه A)

فولادهای ابزار گروه A به دلیل محتوای کروم بالا، مقاومت بیشتری در برابر عملیات حرارتی و ماشین کاری نشان می دهند. علاوه بر این، مقاومت سایش بالایی دارند.

کاربرد فولاد ابزار سخت کننده هوا:
بزار کله زنی
دریچه بندی
قالب های سکه زنی
قالب های سردکار
لبه بری سرد، چاقو
ابزار برشی سرد
ابزارهای تراشکاری
ابزار برشی چوب کار
میله سربی
دریچه بندی، قالب های سکه زنی
ابزار برجسته کاری
فولادهای ابزار سخت شونده در روغن (گروه O)

این فولاد دارای مقاومت سایش و چقرمگی خوبی است و برای تولید طیف وسیعی از محصولات مناسب است.

کاربرد این ابزار سخت کننده روغن برای موارد زیر است:

ساخته شده در حدیده

ماشین های برش

هوا داره سرد میشه

مته

ابزار برش

فولادهای ابزار با محتوای کروم و کربن بالا (D)

گروه D خواصی مشابه گروه A دارد. وجود 12% کروم و کربن (2.25% – 1.5%) باعث افزایش مقاومت در برابر نیروهای وارد بر آن می شود. این گروه هیچ تغییری در پردازش و کارهای سنگین نشان نمی دهد. بعلاوه مانند سایر کارهای سخت کننده در برابر خوردگی و اکسیداسیون خوب است.

کاربردهای گروه D عبارتند از:

کاغذ بر

قالب گیری سرد مانند سکه گذاری فرش

ابزار منبت، ماشین های سرد

شکل دهی سرد، لبه های سرد

سیم و سیم سازی

می تواند راننده باشد

وسیله نقلیه نورد

ابزار برای برش چوب

فولاد ابزار کار گرم حاوی کروم (H).

گروه H استحکام و سختی زیادی برای قرار گرفتن طولانی مدت در دمای بالا دارد و هنگام کار در این دما خواص خود را حفظ می کند. این امر با محتوای کربن کم، اما محتوای بالای سایر عناصر آلیاژی به دست می آید.

از جمله کاربردهای این گروه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

ساختار گرم

ابزار برش حرارتی

ابزاری برای ارسال

اکستروژن داغ

فولاد ابزار سخت شده (درجه W)

این گروه شامل فولادهای کربن و سختی بالا می باشد و به دلیل قیمت پایین، بیشترین کاربرد را در بین فولادهای ابزار دارد. اما شکنندگی یکی از عوارض جانبی درجه W است همچنین برای کار در دمای بالا و فشار بالا مناسب نیست. اصطلاح سختی آب به دلیل فرآیند سخت شدن آهن در آب نامیده می شود. لازم به ذکر است که گروه A پوست و پیچش بیشتری نسبت به تقویت در روغن یا هوا دارد.

کاربردهای فولاد سخت شده با آب به شرح زیر است:

کارد و چنگال

با چاقو برش دهید

کار خوب

یک درس

تیغ ریش تراش

ابزار تراش

فولادهای ابزار مقاوم در برابر خوردگی و ضربه (S)

فولاد ضد ضربه و ضربه برخلاف سایر گروه های سخت شده حاوی کربن کمتری است که باعث مقاومت در برابر سایش پایین می شود. اما مقاومت ضربه ای بالای آن باعث دوام آن می شود.

موارد مصرف آهن گروه C:

عملیات کشتی بخار

ابزار قلم

معدن حفاری کوچک

قطعات کلاچ

دسته سرد و گرم

خیساندن داغ

لبه داغ

برش های سرد و گرم

فولادهای ابزار با سرعت بالا (فولاد ابزار خشک در هوا)

این فولاد دارای عناصر آلیاژی مانند تنگستن و وانادیوم است. وجود این عناصر مقاومت به سایش را در مقایسه با فولاد کربنی افزایش می دهد. در مقایسه با ابزارهای قدیمی، فولاد پرسرعت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد زیرا فولادهای این گروه می توانند در دماهای بالاتر بدون از دست دادن فرم و سختی به خوبی دوام بیاورند. به دلیل کروم و کربن بالا، ابزار برش شباهت زیادی به فولاد ابزار سرد گروه D و W دارد. وجود عناصر آلیاژی مانند مولیبدن، کروم، تنگستن و وانادیم در فولاد خشک شده با هوا باعث تبدیل آنها شده است. فولاد با کارایی بالا به همین دلیل این فولادها قادرند سختی خود را در دمای بیش از 500 درجه سانتیگراد حفظ کنند.

از مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

ساخت ماشین های اصلاح

الساو

سنگ زنی و حفاری

فولادهای ابزار کم آلیاژ (کربن)

وجود کربن در فلز پایه نقش مهمی در تولید محصولات مورد نیاز دارد. هرچه کربن بیشتر باشد، وزن فولاد بیشتر است و همه آنها کاربردهای متفاوتی دارند. لازم به ذکر است که این فلز تا دمای 1000 درجه سانتیگراد را تحمل می کند.

فولادهای ابزار ریخته گری

ابزارهای قالب به دلیل کربن کم، مقاومت سایشی کمی دارند، اما عملیات حرارتی و افزودن نیکل و کروم باعث افزایش سختی مورد نیاز می شود. این ابزارها عبارتند از قالب های فشاری، قالب های تزریق و …. مناسب برای آماده سازی

فولاد ابزار چگونه ساخته می شود؟

روش‌های مختلفی برای تولید فولادهای ابزار وجود دارد، اما همه آن‌ها وجه اشتراک دارند. تولید محصولات فلزی باید در مناطقی با شرایط کنترل شده انجام شود تا کیفیت آن تضمین شود. مواد فولادی معمولاً حاوی 0.5-1.5٪ کربن هستند. عناصر دیگری مانند تنگستن، وانادیوم، کروم و مولیبدن به نسبت های مختلف برای دستیابی به خواص خاص اضافه می شوند.

یکی از روش های تجهیزات تولید فولاد، کوره برقی است. این فرآیند به عنوان ذوب اولیه نیز شناخته می شود. ذوب کوره الکتریکی اغلب به دلیل هزینه پایین تولید استفاده می شود.

فولاد ابزار چگونه ساخته می شود؟

فولاد ابزار چگونه ساخته می شود؟

نتیجه

با خواندن این مقاله متوجه شدیم که فولاد ابزار از آلیاژهایی تشکیل شده است که کربن دارند. این فولادها دارای سختی نسبتاً بالایی در برابر تغییر شکل، مقاومت بالا در برابر ترک خوردگی و سایش هستند. همانطور که در این مقاله ذکر شد، انواع مختلفی از فولاد ابزار وجود دارد که به طور گسترده در زندگی روزمره و در صنعت برای کاربردهای مختلف استفاده می شود.

امیدواریم پس از مطالعه این مقاله اطلاعات مفیدی در مورد موضوع محتوا به دست آورده باشید. اگر تجربه ارزشمندی در این زمینه دارید، لطفاً آن را در انتهای همین پست با سایر دوستان به اشتراک بگذارید. با تشکر از همکاری شما.

سوالات متداول در مورد ویژگی ها و کاربردهای فولاد ابزار

چه نوع ابزار فولادی؟

انواع فولاد ابزار شامل کار سرد، گرم کار و سخت کاری آب می باشد.

کاربردهای فولاد ابزار با سرعت بالا (هوا خشک) چیست؟

از فولاد خشک شده در هوا برای ساخت تیغ، اره برقی و مته استفاده می شود.

ویژگی های فلزات چیست؟

از خواص و خواص فولاد ابزار می توان به سختی بالا در برابر تغییر شکل و صافی، استحکام بالا در برابر ترک خوردگی و شکستگی و مقاومت در برابر سایش و فرسایش اشاره کرد.

فولاد ابزار چیست؟ [توابع و کاربردهای آن]

فولاد ابزار چیست؟ [ویژگی ها و برنامه های کاربردی آن]

امروزه فولاد ابزار به دلیل سخت و بادوام بودن نقش مهمی در صنایع مختلف و در زندگی روزمره مردم ایفا می کند. لازم به ذکر است که این سختی به آلیاژ استفاده شده در فولاد بستگی دارد و با استفاده می توان این مقاومت را افزایش داد. در زیر به انواع فلزات، ابزار و کاربرد آنها پرداخته شده است. برای اطلاعات بیشتر مقاله دیگری از Iron Nations را بخوانید.

لیست محتوا

1 مقدمه ای بر فولاد ابزار

2 ویژگی های فولاد ابزار

3 نوع ابزار فلزی

4 فولاد ابزار چگونه ساخته می شود؟

معرفی فولاد ابزار

فولاد ابزار نوعی فولاد آلیاژی کربنی است که برای ساخت محصولاتی مانند ابزار دستی یا قالب های ماشینی مناسب است. سختی، مقاومت در برابر سایش و توانایی حفظ شکل در دمای بالا از ویژگی های کلیدی این ماده است. فولاد ابزار معمولا در شرایط دمای بالا استفاده می شود. فولادها به دلیل وجود عنصر وانادیوم در برابر خوردگی مقاومت بیشتری دارند.

کیفیت مواد فولادی

فولاد ابزار دارای خواص زیر است:

در برابر خمش و صاف شدن سختی بالایی دارد.

خیلی سرسخت

در برابر سایش بسیار مقاوم است.

حتی در دماهای بسیار بالا نیز خواص حرارتی خوبی دارد.

انواع فولاد ابزار

انواع مختلف فولاد ابزار عبارتند از:

فولادهای ابزار سرد

فولاد ابزار کار گرم

تجهیزات سخت شدن آب

تجهیزات فولادی مقاوم در برابر ضربه

فولاد ابزار با سرعت بالا

فولاد ابزار کم آلیاژ

فولادهای قالبی

در ادامه به شرح هر یک از این دسته بندی ها می پردازیم.

انواع فولاد ابزار

انواع فولاد ابزار

ابزار فولادی برای کار سرد

فولادهای ابزار سرد کار به سه دسته زیر تقسیم می شوند:

فولاد ابزار سخت شده (A)

فولاد ابزار با کروم بالا و کربن بالا (D)

هر یک از این موارد را به اختصار شرح داده ایم.

فولاد ابزار سخت شده با هوا (کلاس A)

فولادهای ابزار گروه A به دلیل محتوای بالای کروم، مقاومت بیشتری در برابر عملیات حرارتی و ماشین کاری نشان می دهند. علاوه بر این، بسیار بادوام و سخت است.

کاربردهای فولاد ابزار سخت کننده هوا:

دستگاه عنوان

تهویه

پس انداز پول در حال مرگ است

مدل های سخت کوش

لبه برش سرد، چاقو

ابزار برش سرد

ابزار چرخش

ابزار برش چوب

میله سربی

سوپاپ، سکه می میرد

ابزار انتخاب

فولادهای ابزار قابل سخت شدن با روغن (گروه O)

این فولاد دارای مقاومت سایش و سختی خوبی است و برای ساخت طیف وسیعی از محصولات مناسب است.

کاربردهای این ابزار پخت روغن عبارتند از:

ساخت حدیده

ماشین های برش

آموزش سرد

مته

ابزار خنجر

فولادهای ابزار با کروم بالا و کربن بالا (D).

گروه D دارای ویژگی های مشابه گروه A است. وجود 12% کروم و کربن (2.25% – 1.5%) باعث افزایش مقاومت در برابر نیروهای وارد بر آن می شود. این گروه در برابر کارکرد ماشین و سخت کوشی تغییری نشان نمی دهد. علاوه بر این، مانند سایر عملیات سخت کاری، مقاومت خوبی در برابر خوردگی و اکسیداسیون دارد.

کاربردهای دسته D شامل موارد زیر است:

دستگاه برش کاغذ

قالب سرد مثل فرش زغالی

ابزار برجسته، آهن برای پردازش سرد

شکل دادن سرد، لبه سرد

تعمیر کابل و سیم

بریدن

ابزار چین

وسیله ای برای برش چوب

فولاد ابزار داغ حاوی کروم (H)

گروه H استحکام و سختی بالایی برای قرار گرفتن طولانی مدت در دمای بالا دارد و هنگام کار در این دماها خواص خود را حفظ می کند. این با محتوای کربن کم، اما محتوای زیاد سایر عناصر آلیاژی به دست می آید.

از ابزارهای این گروه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

ابزار برش گرم

ابزار ریخته گری

استخراج حرارتی

تقویت کننده فولادی (درجه W)

فولادهای کربنی و سختی بالا از این گروه هستند و به دلیل قیمت پایین، پرمصرف ترین فولاد ابزار هستند. اما شکستگی یکی از عوارض کلاس W است. علاوه بر این، برای کار در دماهای بالا و فشار بالا مناسب نیستند. اصطلاح کوئنچ با آب پس از فرآیند کوئنچ فولاد در آب نامگذاری شده است. لازم به ذکر است که گروه A ترک خوردگی و تاب خوردگی بیشتری نسبت به کیورینگ روغنی یا هوا دارد.

کاربردهای فولاد سخت کننده آب عبارتند از:

کارد و چنگال

برش و چاقو

معوقه

ورزش

تیغ

ابزار تراش

فولاد ابزار مقاوم در برابر ضربه (S)

فولاد ضد ضربه و ضربه، بر خلاف سایر گروه های سخت کننده، حاوی کربن کمتری است که منجر به مقاومت کمتر در برابر سایش می شود. اما به دلیل سختی بالا در برابر ضربه، پایدار است.

فولاد ابزار گروه S برای موارد زیر استفاده می شود:

بخار درست کنید

ابزار نوشتن

نقاشی دیواری

قطعات کلاچ

گرم و سرد بگیرید

داغ بریزید

لبه داغ

برش سرد و گرم

فولاد ابزار با سرعت بالا (فولاد ابزار خشک با هوا)

این فولاد حاوی عناصر آلیاژی مانند تنگستن و وانادیوم است. وجود این عناصر باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با فولاد کربنی می شود. در مقایسه با ابزارهای قدیمی، فولادهای پرسرعت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند زیرا فولادهای پرسرعت می توانند به خوبی در دماهای بالاتر بدون از دست دادن شکل یا سختی خود مقاومت کنند. ابزار برش به دلیل داشتن کروم و کربن بالا شباهت زیادی به فولادهای ابزار سرد کار گروه D و W دارد، وجود عناصر آلیاژی مانند مولیبدن، کروم، تنگستن و وانادیم در فولاد خشک شده با هوا، آن را به یک محصول با کیفیت بالا تبدیل کرده است. پارامترهای فولاد مقاومتی به همین دلیل این فولاد قادر است سختی خود را در دمای بالای 500 درجه سانتیگراد حفظ کند.

کاربردهای آن شامل موارد زیر است:

تیغ تولید می کند

اره برقی

آسیاب و مته

فولاد ابزار کم آلیاژ (کربن)

وجود کربن در فولاد ابزار کم آلیاژ نقش اساسی در تولید محصولات لازم دارد. هر چه مقدار کربن بیشتر باشد، سختی فولاد بیشتر است و هر کدام کاربردهای متفاوتی دارند. لازم به ذکر است که این فولاد تا دمای 1000 درجه سانتیگراد را تحمل می کند.

فولاد ابزار قالب

به دلیل مقدار کربن موجود در مواد قالب، مقاومت کمی دارند، اما با انجام عملیات حرارتی و افزودن نیکل و کروم، سختی مورد نظر را افزایش می دهند. این ابزارها برای ساخت قالب های فشاری، قالب های تزریقی و … مناسب هستند.

فولاد ابزار چگونه ساخته می شود؟

فرآیندهای مختلفی وجود دارد که می توان برای تولید فولاد ابزار از آنها استفاده کرد، اما همه آنها یک چیز مشترک دارند. تولید فولاد ابزار باید در محیط هایی با شرایط کنترل شده برای اطمینان از کیفیت انجام شود. فولادهای ابزار معمولاً بین 0.5 تا 1.5 درصد کربن دارند. عناصر دیگری مانند تنگستن، وانادیوم، کروم و مولیبدن به نسبت های مختلف برای دستیابی به خواص خاص تری اضافه می شوند.

یکی از روش های تولید فولاد ابزار، ذوب کوره قوس الکتریکی است. این فرآیند به عنوان ذوب اولیه نیز شناخته می شود. ذوب کوره قوس الکتریکی به دلیل هزینه کم تولید به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.

فولاد ابزار چگونه ساخته می شود؟

فولاد ابزار چگونه ساخته می شود؟

نتیجه

با خواندن این مقاله متوجه شدیم که فولاد از آلیاژهایی از جمله کربن ساخته شده است. این فولادها دارای سختی بالا در برابر تغییر شکل، سختی بالا در برابر ترک خوردگی و مقاومت در برابر سایش هستند. همانطور که در این مقاله اشاره شد ابزارهای فلزی با کاربردهای متفاوت انواع مختلفی دارند که در زندگی روزمره و تجارت کاربرد فراوانی دارند.

امیدواریم مطالعه این مقاله اطلاعات مفیدی در مورد این ماده به شما ارائه کرده باشد. اگر تجربه ارزشمندی در این زمینه دارید، آن را با سایر دوستان زیر همین پست به اشتراک بگذارید. با تشکر از همکاری شما.

سوالات متداول در مورد خواص و کاربردهای فولاد ابزار

چند نوع فولاد ابزار وجود دارد؟

انواع فولاد ضد زنگ شامل کار سرد، گرم کار و سخت شدن با آب است.

کاربردهای فولاد ابزار پرسرعت (خشک کردن با هوا) چیست؟

فولاد خشک شده با هوا در ساخت ریش تراش، اره برقی و مته استفاده می شود.

فولاد ابزار چه ویژگی هایی دارد؟

خواص و ویژگی های فولاد ابزار عبارتند از سختی نسبتاً بالا در برابر تغییر شکل و مسطح شدن، چقرمگی بالا در برابر شکستگی و ترک خوردگی و مقاومت در برابر سایش و فرسایش.