فولاد ابزار از وسایل بسیار مهم و کاربردی برای ساخت تجهیزات در صنعت فولادسازی است. با مطالعه مطلب حاضر، اطلاعات لازم جهت آشنایی با مشخصات فولاد ابزار و نقش آن در ساخت تجهیزاتی همچون انواع کوره فورج را بدست خواهید آورد که به افراد درگیر با صنایع فولادسازی، کمک بسیاری خواهد کرد.
فولاد ابزار چیست؟
فولاد ابزار سازی، گروهی از فولادهای کربنی و آلیاژی هستند که به خاطر خواص و ویژگی‌هایی مانند مقاومت در برابر سایش و دفرمگی، سختی بالا و همچنین قابلیت حفظ لبه برش‌دهنده در دماهای بالا در ساخت تجهیزات و ابزارها کاربردهای فراوانی دارند. این ویژگی‌ها موجب می‌شود تا از فولاد ابزار در ساختن ابزارهای برش دادن و شکل‌دادن مواد نیز استفاده شود.
انواع گروه های فولاد ابزار
برای انتخاب فولاد ابزار مناسب باید به مشخصاتی مانند سختی پذیری، مقاومت سایشی و درجه حساسیت آن در مقابل انقباض توجه کرد. همچنین هزینه، سهولت ماشین‌کاری و امکان ساخت نیز همواره باید هنگام انتخاب مد نظر قرار گیرد. فولاد مناسب ابزار با توجه به کاربرد خود در ترکیب‌ها و گریدهای مختلفی ساخته می‌شود که در ادامه به انواع آن اشاره می‌کنیم:
فولاد ابزار سردکار
این نوع فولادها که در ساخت ابزار دستی و ماشینی کاربرد بسیاری دارند؛ خود به چند نوع مختلف تقسیم می‌شوند:
-
فولادهای آبدهی شده در روغن:
این دسته از پرکاربردترین نوع هستند که در حالت آبدهی شده، سختی زیادی دارند. از دیگر ویژگی‌های فولادهای ابزار سردکار می‌توان به سختی‌پذیری زیاد از دماهای کم‌آبدهی، نداشتن ترک در مقاطع آبدهی شده و همچنین نگهداری لبه‌های تیز در ابزار برشی اشاره کرد.
همچنین نقطه ضعف فولادهای آبدهی شده در روغن را می‌توان، کاربرد کمتر آنها برای برش با سرعت بالا و کار گرم دانست. در واقع از آنها بیشتر در ساخت میله، دستگاه برش‌زنی و قالب‌ریزی سرد استفاده می‌شود.
-
فولادهای آبدهی شده در هوا:
این گروه از فولاد، تنوع بسیار زیادی دارند و عموما برای ابزارهایی بکار می‌روند که در آن چقرمگی از مقاومت سایشی مهم‌تر است. فولادهای سردکار هوا معمولا قابلیت ماشین‌کاری و همچنین مقاومت سایش و سختی خوبی دارند. بیشترین کاربرد آنها در ساخت میله، قالب‌های سکه‌زنی و لمینیت است.
-
فولادهای ابزار کربن-کروم بالا:
این نوع برای جایگزین فولادهای ابزار تندبر ساخته شدند و کاربرد محدودی دارند. سختی فولاد ابزار کربن-کروم بالا در برش با سرعت زیاد کافی نیست که نقطه ضعف آن هم محسوب می‌شود؛ اما از ویژگی‌های مثبت این ابزار باید به مقاومت سایش زیاد اشاره کرد که آن را برای قالب‌های سردکار مفید می‌کند.
برخی از انواع این فولاد بخاطر درصد بالای کروم، فولاد زنگ نزن نیز نامیده می‌شوند. از آنها معمولا در دستگاه برش‌زنی کاغذ و ابزارهای پرداخت و جلا دادن استفاده می‌شود.
فولاد ابزار گرم کار
کاربرد این نوع فولاد در شکل دادن یا برش مواد در دماهای بالا بوده و تفاوت اصلی آن با نوع سرد کار در میزان مقاومت آنها در برابر دمای بالا است. از دیگر ویژگی‌های آنها مقاومت در برابر شوک‌های حرارتی، استحکام کششی گرم بالا و قابلیت ماشین‌کاری خوب است. بیشترین کاربرد فولاد ابزار گرم کار در ریخته‌گری تحت فشار، قالب‌های آهنگری و قالب‌های اکستروژن است.
فولاد ابزار تندبر
فولاد ابزار تندبر یا خشکه هوایی، سختی بالا و مقاومت زیادی در مقابل درجه حرارت بازپخت دارد. این فولادها عمدتا در ابزار ماشین‌های تراش، فرز و مته استفاده می‌شوند و سختی و توان برشی خود را تا دمای نزدیک ۶۰۰ درجه سانتیگراد نیز به طور کامل حفظ می‌کنند. در نظر داشته باشید که معمولا عملیات حرارتی ویژه‌ای بر روی فولادهای پرآلیاژ صورت می‌گیرد تا مقاومت در برابر دمای بازپخت بدست بیاید.
چگونگی ساخت فولاد ابزار
برای تولید فولاد ابزار با کمترین ناخالصی از کوره‌های القایی فورج استفاده می‌شود. مهم است که عملیات حرارتی با دقت بسیار انجام شود؛ چرا که همواره، امکان ظاهر شدن تردی حرارتی وجود دارد. لازم است تا فولاد ابزار سریع سرد شده در درجه حرارت پایین مورد عملیات بازپخت قرار گیرد تا سختی به دست آمده به شدت کاهش نیابد.
کوره‌های حرارتی انواع بسیاری دارند؛ اما در مجموع، آنها را بر اساس منبع تامین انرژی به کوره‌های با سوخت فسیلی و کوره‌های با منبع انرژی الکتریسیته تقسیم می‌کنند. کوره‌های القایی از جمله کوره‌های حرارتی هستند که با کمک الکتریسیته کار می‌کنند؛ کوره های فورج نیز یکی از انواع آن هستند که برای فورج کردن انواع فلزات بکار می‌روند.
امروزه کوره‌های القایی در تولید و ریخته‌گری فولادها نقش ویژه‌ای دارند. ذوب القایی به علت راندمان بالا و همچنین آلودگی کمتر محیط زیست بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است و خرید کوره القایی در صنایع ذوب فولاد و فلزات مزیت محسوب می‌شود.
فولاد ابزار در بازار
صنعت فولاد از بنیان‌های مهم اقتصاد در هر کشوری است و ایران نیز با برخورداری از منابع غنی سنگ آهن به جایگاه بین‌المللی در این عرصه دست یافته است. با توجه به تنوع در این عرصه و کیفیت محصول، قیمت‌های متنوعی نیز در بازار وجود دارد.
قیمت فولاد ابزار با توجه به گریدهای مختلف متفاوت است بنابراین هنگام خرید هر نوع فولاد، باید قیمت مخصوص آن را در بازار بررسی کنید. همچنین نوسانات ارزی، تحریم‌ها و تغییرات قیمت نیز در فروش فولاد ابزار تاثیرگذار هستند. از جمله نکاتی که مشتریان همواره باید مد نظر قرار دهند شامل موارد زیر می‌شود:
- آیا در ساخت ابزار به برش تیز نیاز هست؟
- چه میزان مقاومت گرمایی، مورد نیاز است؟
- آیا میزان مقاومت در برابر سایش مهم است؟
- آیا لازم است که ابزار در برابر فشار وارده، مقاومت داشته باشد؟
شما میتوانید با مد نظر قرار دادن این اطلاعات هنگام خرید، توجه به گرید و مقایسه بین برندهای مطرح دست به انتخاب فولاد ابزار مناسب با توجه به نوع نیاز و کارکرد مورد نظر خود بزنید.