فولاد SPK که با نام Special K نیز شناخته می‌شود، یکی از پرکاربرد ترین فولادهای پرآلیاژ است. این فولاد، آلیاژی سردکار





دانشــنـامه

سردکار
چیست ؟




فلزی که تحت کارمکانیکی در زیر دمای کریستاله شدن خود قرار گرفته است.





است و به شکل های مختلفی مانند ورق و میلگرد در صنایع مختلف به کار می رود. در این مقاله قصد داریم با خواص و کاربردهای این فولاد بیشتر آشنا شویم.

فولاد SPK چیست؟

فولاد SPK با شماره استاندارد DIN1.2080 و نماد X210 Cr12 ، با حدود ۲/۱ درصد کربن و ۱۲ درصد کروم، یک فولاد بسیار پر مصرف در صنایع است. به دلیل شماره استانداردی که دارد گاها با نام فولاد ۱٫۲۰۸۰ نیز شناخته می شود. در اغلب موارد به روش ریخته گری و یا نورد سرد تولید می شود. از مشخصه های بارز این فولاد، سختی، سختی پذیری و مقاومت به سایش بالاست که از وجود مقادیر بالایی کروم در آن ناشی می‌شود.

با ایجاد اختلافی اندک در درصد عناصر پایۀ این فولاد و اضافه کردن عناصری نظیر وانادیوم و تنگستن به آن، فولادهای Spk R و Spk NL تولید می شوند. هر کدام از این فولادها علاوه بر سختی و مقاومت به سایش بالا، ویژگی های به خصوصی دارند. فولاد Spk R با شماره استاندارد ۱٫۲۴۳۶ و فولاد Spk NL با شماره استاندارد ۱٫۲۳۷۹ نامگذاری شده اند.

خواص فولاد SPK

خواص فیزیکی

خواص فیزیکی این فولاد (شامل دانسیته، مدول الاستیسیته یا ضریب کشسانی، گرمای ویژه، مقاومت الکتریکی، ضریب انتقال حرارت و ضریب انبساط حرارتی) در جدول زیر آورده شده است.

فولاد SPK : خواص فیزیکی

خواص مکانیکی

تنش تسلیم SPK از ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ نیوتن بر میلیمتر مربع متغیر است. استحکام کششی آن از ۹۰۰ تا ۱۴۰۰ نیوتن بر میلیمتر مربع است و بسته به کاربرد در حدود ۹ تا ۱۱ درصد ازدیاد طول قبل از شکست دارد.

ترکیب شیمیایی

فولاد SPK : خواص شیمیایی

بهبود خواص مکانیکی فولاد SPK

عملیات حرارتی آنیل

لازم است قطعاتی از فولاد SPK که آهنگری یا نورد شده اند، قبل از ماشین کاری یا سخت کاری تحت عملیات حرارتی آنیل قرار گیرند. پس از آنیل، ریزساختار شامل کاربیدهای کروی در زمینه فریتی است که سختی پایین و ماشین‌کاری مناسبی دارد. تشکیل این ریزساختار موجب کاهش سایش و افزایش دوام ابزارهای برشی می‌شود.

عملیات حرارتی سخت کاری

پس از آنیل (بازپخت)، نوبت به عملیات حرارتی سخت‌کاری می‌رسد. سخت‌کاری فولادهای SPK در چند مرحله انجام می‌شود:

۱) ابتدا فولاد تا دمای ۸۱۵ درجه سانتیگراد پیش گرم می‌شود. دلیل آن حساسیت SPK در برابر حرارت‌دهی سریع و نامنظم است. چرا که این فولاد در حضور شیب‌های حرارتی بالا به سادگی ترک برمی‌دارد. علاوه بر این، فولادهای SPK هدایت حرارتی پایینی دارند. بنابراین جذب گرما باید به آهستگی توسط آن‌ها انجام شود.

۲) مرحلۀ بعد آستنیته کردن دو مرحله ای است. مرحله اول در دمای حدود ۹۷۰-۹۶۰ درجه در حمام نمک مذاب و مرحله دوم در دمای حدود ۹۹۰-۹۸۰ درجه در کوره با اتمسفر کنترل شده انجام می‌شود.

۳) پس از آستنینه کردن، فولاد بایستی در روغن کوئنچ شود. سختی قطعه در این مرحله بین ۶۳-RC 65 می‌رسد. سختی حاصل از کوئنچ تابع دمای آستنیته کردن است. به طوری که بیشترین مقدار سختی در دمای حدود ۹۸۰ درجه به دست می‌آید.

۴) در آخر لازم است فولاد SPK تمپر شود. هدف از این عملیات حرارتی، به دست آوردن میکروساختار مارتنزیت بازپخت شده است.

عملیات ساچمه زنی

مشکلی که گاها صنایع مختلف در ضمن عملیات حرارتی سختکاری با آن مواجهند، کاهش ضربه پذیری فولاد SPK در نتیجه افزایش زیاد سختی آن است. بررسی ها نشان می دهند ساچمه زنی به عنوان یک عملیات سطحی تا حد بسیار زیادی عمر خستگی فلزات را افزایش می دهد.

از آنجا که افزایش مقاومت خستگی فولادها در واقع مرتبط با افزایش استحکام کششی آنهاست، یک نتیجه غیر مستقیم عملیات ساچمه زنی می تواند بهبود شرایط سایشی و چقرمگی شکست فولاد آلیاژی SPK باشد.

کاربردهای SPK

  • قالب‌های کششی سرد و گرم
  • قالب‌های تولید سرامیک
  • قالب‌های پانچ و پولک‌زنی
  • غلتک‌های شکل‌دهی
  • تیغه‌های برش
  • قالب های ریختگی تحت فشار آلومنیوم
  • ‌ابزارهای چوب بری تحت تنش بالا و بدون نیاز به چقرمگی خیلی زیاد
  • ساخت گیج ها
  • قالب های دوره زنی و سوراخ کاری

کاربردهای فولاد SPK

قیمت فولاد SPK

قیمت فولاد ابزار SPK نسبت به سایر نمونه های فولاد بیشتر است؛ زیرا تکنولوژی ساخت آن پیچیده‌تر است. همان طور که گفتیم این نوع فولاد به روش نورد سرد تولید می شود. همین موضوع باعث افزایش توانایی تولید آلیاژ های مختلف می گردد و در نتیجه قیمت SPK بالاتر از نمونه های دیگری است که به عنوان مثال در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرند.

قیمت روز فولادSPK  در بازار پر نوسان فولاد ایران، اصلا ثبات ندارد و نمی توان عددی را در این قسمت به عنوان قیمت فولاد در اختیار شما قرار داد. اما بهترین راه در این میان برای به دست آوردن قیمت روزانه فولاد های آلیاژی پر کربن این است که با افراد معتمد در ارتباط باشید و یا به سایت های معتبر در این زمینه مراجعه کنید.

آیا مقاله برای شما مفید بود ؟
5/
4
0 نظر ثبت شده

مطالب مرتبط

دیدگاه کاربران