قطعات کربن استیل

توضیح کوتاه:

اصطلاح فولاد کربنی ممکن است در مورد فولادی که فولاد ضد زنگ نیست نیز استفاده شود.در این استفاده فولاد کربنی ممکن است شامل فولادهای آلیاژی باشد.فولاد پرکربن دارای کاربردهای مختلفی مانند ماشین های فرز، ابزارهای برش (مانند اسکنه) و سیم های با استحکام بالا می باشد.


جزئیات محصول

برچسب های محصول

معرفی قطعات کربن استیل

فولاد کربنی فولادی با محتوای کربن از حدود 0.05 تا 3.8 درصد وزنی است.در تعریف فولاد کربنی از موسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI) آمده است:
1. هیچ حداقل محتوایی برای کروم، کبالت، مولیبدن، نیکل، نیوبیم، تیتانیوم، تنگستن، وانادیم، زیرکونیوم یا هر عنصر دیگری که باید برای به دست آوردن اثر آلیاژی مورد نظر اضافه شود، مشخص یا لازم نیست.
2. حداقل تعیین شده برای مس از 0.40 درصد تجاوز نکند.
3. یا حداکثر محتوای مشخص شده برای هر یک از عناصر زیر از درصدهای ذکر شده تجاوز نمی کند: منگنز 1.65 درصد.سیلیکون 0.60 درصد؛مس 0.60 درصد
اصطلاح فولاد کربنی ممکن است در مورد فولادی که فولاد ضد زنگ نیست نیز استفاده شود.در این استفاده فولاد کربنی ممکن است شامل فولادهای آلیاژی باشد.فولاد پرکربن دارای کاربردهای مختلفی مانند ماشین های فرز، ابزارهای برش (مانند اسکنه) و سیم های با استحکام بالا می باشد.این کاربردها به ریزساختار بسیار ظریفتری نیاز دارند که چقرمگی را بهبود می بخشد.

عملیات حرارتی قطعات فولاد کربنی

با افزایش درصد کربن، فولاد این توانایی را دارد که از طریق عملیات حرارتی سخت تر و قوی تر شود.با این حال، انعطاف پذیری کمتری دارد.صرف نظر از عملیات حرارتی، محتوای کربن بالاتر جوش پذیری را کاهش می دهد.در فولادهای کربنی، محتوای کربن بیشتر، نقطه ذوب را کاهش می دهد.

هدف از عملیات حرارتی فولاد کربنی تغییر خواص مکانیکی فولاد، معمولاً شکل پذیری، سختی، استحکام تسلیم یا مقاومت در برابر ضربه است.توجه داشته باشید که هدایت الکتریکی و حرارتی فقط کمی تغییر می کند.مانند بسیاری از تکنیک های تقویت فولاد، مدول یانگ (الاستیسیته) تحت تأثیر قرار نمی گیرد.همه روش های انعطاف پذیری فولاد برای افزایش استحکام و بالعکس تجارت می کنند.آهن حلالیت بیشتری برای کربن در فاز آستنیت دارد.بنابراین تمام عملیات حرارتی، به جز کروی کردن و بازپخت فرآیند، با حرارت دادن فولاد تا دمایی که فاز آستنیتی در آن وجود داشته باشد، شروع می شود.سپس فولاد با سرعت متوسط ​​تا کم خاموش می شود (گرما خارج می شود) و به کربن اجازه می دهد تا از آستنیت پخش شود و کاربید آهن (سیمنتیت) را تشکیل دهد و فریت را ترک کند یا با سرعت بالا کربن را در آهن به دام بیندازد و در نتیجه مارتنزیت را تشکیل دهد. .سرعت سرد شدن فولاد از طریق دمای یوتکتوئید (حدود 727 درجه سانتیگراد) بر سرعت انتشار کربن از آستنیت و تشکیل سمنتیت تأثیر می گذارد.به طور کلی، سرد شدن سریع کاربید آهن را به خوبی پراکنده می کند و پرلیت دانه ریز تولید می کند و سرد شدن آهسته پرلیت درشت تری ایجاد می کند.خنک کردن فولاد هیپویوتکتوئیدی (کمتر از 0.77 درصد وزنی C) منجر به ساختار لایه‌ای-پرلیتی از لایه‌های کاربید آهن با α-فریت (آهن تقریباً خالص) می‌شود.اگر فولاد هایپریوتکتوئید (بیش از 0.77 درصد وزنی C) باشد، ساختار پرلیت کامل با دانه های ریز (بزرگتر از لاملا پرلیت) سمنتیت است که روی مرزهای دانه تشکیل شده است.یک فولاد یوتکتوئیدی (0.77 درصد کربن) ساختاری پرلیت در سرتاسر دانه‌ها بدون سیمانیت در مرزها خواهد داشت.مقادیر نسبی اجزاء با استفاده از قانون اهرم پیدا می شود.در زیر لیستی از انواع عملیات حرارتی ممکن آمده است.

قطعات فولاد کربن در مقابل قطعات فولاد آلیاژی

فولاد آلیاژی فولادی است که برای بهبود خواص مکانیکی آن با عناصر مختلف در مجموع بین 1.0 تا 50 درصد وزنی آلیاژ می شود.فولادهای آلیاژی به دو گروه فولادهای کم آلیاژ و فولادهای پر آلیاژ تقسیم می شوند.تفاوت این دو مورد مناقشه است.اسمیت و هاشمی این تفاوت را 4.0% تعریف می کنند، در حالی که Degarmo و همکاران آن را 8.0% تعریف می کنند.معمولاً عبارت "فولاد آلیاژی" به فولادهای کم آلیاژ اشاره دارد.

به طور دقیق، هر فولادی یک آلیاژ است، اما به همه فولادها "فولادهای آلیاژی" نمی گویند.ساده ترین فولادها آهن (Fe) آلیاژ شده با کربن (C) هستند (حدود 0.1٪ تا 1٪، بسته به نوع).با این حال، اصطلاح "فولاد آلیاژی" اصطلاح استانداردی است که به فولادهایی اطلاق می شود که علاوه بر کربن، عناصر آلیاژی دیگری به آنها اضافه شده است.آلیاژهای رایج عبارتند از منگنز (متداول ترین)، نیکل، کروم، مولیبدن، وانادیم، سیلیکون و بور.آلیاژهای کمتر رایج عبارتند از آلومینیوم، کبالت، مس، سریم، نیوبیم، تیتانیوم، تنگستن، قلع، روی، سرب و زیرکونیوم.

در زیر مجموعه ای از خواص بهبود یافته در فولادهای آلیاژی (در مقایسه با فولادهای کربنی) آمده است: استحکام، سختی، چقرمگی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، سختی پذیری و سختی گرم.برای دستیابی به برخی از این خواص بهبود یافته، فلز ممکن است نیاز به عملیات حرارتی داشته باشد.

برخی از این موارد در کاربردهای عجیب و غریب و بسیار پرتقاضا، مانند پره های توربین موتورهای جت و در راکتورهای هسته ای کاربرد دارند.به دلیل خواص فرومغناطیسی آهن، برخی از آلیاژهای فولادی کاربردهای مهمی پیدا می کنند که پاسخ آنها به مغناطیس بسیار مهم است، از جمله در موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها.

عملیات حرارتی بر روی قطعات فولاد کربنی

کروی شدن
زمانی که فولاد کربنی به مدت بیش از 30 ساعت تا دمای 700 درجه سانتیگراد گرم شود، اسفروئیدیت تشکیل می شود.اسفرویدیت می تواند در دماهای پایین تر تشکیل شود، اما زمان مورد نیاز به شدت افزایش می یابد، زیرا این یک فرآیند کنترل شده با انتشار است.نتیجه ساختاری از میله ها یا کره های سمنتیت در ساختار اولیه است (فریت یا پرلیت، بسته به اینکه در کدام سمت یوتکتوئید قرار دارید).هدف نرم کردن فولادهای کربنی بالاتر و امکان شکل‌پذیری بیشتر است.این نرم ترین و انعطاف پذیرترین نوع فولاد است.

بازپخت کامل
فولاد کربنی تا حدود 40 درجه سانتیگراد بالاتر از Ac3 یا Acm به مدت 1 ساعت گرم می شود.این تضمین می کند که تمام فریت به آستنیت تبدیل می شود (اگرچه اگر محتوای کربن بیشتر از یوتکتوئید باشد سمنتیت ممکن است همچنان وجود داشته باشد).سپس فولاد باید به آرامی و در محدوده 20 درجه سانتیگراد (36 درجه فارنهایت) در ساعت خنک شود.معمولاً فقط در کوره خنک می شود، جایی که کوره خاموش می شود و فولاد هنوز داخل آن است.این منجر به یک ساختار پرلیت درشت می شود، به این معنی که "باند" پرلیت ضخیم است.فولاد کاملا آنیل شده نرم و انعطاف پذیر است، بدون تنش داخلی، که اغلب برای شکل دهی مقرون به صرفه ضروری است.فقط فولاد کروی شده نرم تر و انعطاف پذیرتر است.

فرآیند آنیلینگ
فرآیندی که برای کاهش تنش در فولاد کربنی سرد کار شده با کمتر از 0.3% C استفاده می‌شود. فولاد معمولاً به مدت 1 ساعت تا دمای 550-650 درجه سانتیگراد گرم می‌شود، اما گاهی اوقات دمای آن تا 700 درجه سانتیگراد می‌رسد.تصویر سمت راست [توضیحات لازم] ناحیه ای را نشان می دهد که در آن بازپخت فرآیند رخ می دهد.

آنیل همدما
این فرآیندی است که در آن فولاد هیپویوتکتوئیدی بالاتر از دمای بحرانی بالا گرم می شود.این دما برای مدتی حفظ می شود و سپس به زیر دمای بحرانی پایین کاهش می یابد و دوباره حفظ می شود.سپس تا دمای اتاق خنک می شود.این روش هرگونه گرادیان دما را حذف می کند.

عادی شدن
فولاد کربنی تا حدود 55 درجه سانتیگراد بالاتر از Ac3 یا Acm به مدت 1 ساعت گرم می شود.این تضمین می کند که فولاد کاملاً به آستنیت تبدیل شود.فولاد سپس با هوا خنک می شود که سرعت خنک شدن آن تقریباً 38 درجه سانتیگراد (100 درجه فارنهایت) در دقیقه است.این منجر به ساختار پرلیتی ظریف و ساختاری یکنواخت تر می شود.فولاد نرمال شده استحکام بالاتری نسبت به فولاد آنیل شده دارد.استحکام و سختی نسبتاً بالایی دارد.

خاموش کردن
فولاد کربنی با حداقل 0.4 درصد وزنی C تا دمای عادی گرم می شود و سپس به سرعت در آب، آب نمک یا روغن خنک می شود (خنک می شود) تا دمای بحرانی برسد.دمای بحرانی به محتوای کربن بستگی دارد، اما به عنوان یک قانون کلی با افزایش محتوای کربن کمتر است.این منجر به ساختار مارتنزیتی می شود.شکلی از فولاد که دارای محتوای کربن فوق اشباع در ساختار کریستالی مکعبی (BCC) تغییر شکل یافته است که به درستی چهارضلعی بدن محور (BCT) نامیده می شود، با تنش داخلی زیاد.بنابراین فولاد خاموش شده بسیار سخت اما شکننده است و معمولاً برای اهداف عملی بسیار شکننده است.این تنش های داخلی ممکن است باعث ایجاد ترک های تنشی در سطح شوند.فولاد کوئنچ شده تقریباً سه برابر سخت‌تر (چهار با کربن بیشتر) از فولاد نرمال شده است.

مارتمپرینگ (مارکنچ)
Martempering در واقع یک روش تمپرینگ نیست، از این رو اصطلاح marquenching به آن تعلق می گیرد.این نوعی عملیات حرارتی همدما است که پس از خاموش کردن اولیه، معمولاً در حمام نمک مذاب، در دمایی درست بالاتر از «دمای شروع مارتنزیت» اعمال می‌شود.در این دما، تنش‌های پسماند درون ماده کاهش می‌یابد و ممکن است مقداری بینیت از آستنیت باقی‌مانده تشکیل شود که زمان تبدیل شدن به چیز دیگری را ندارد.در صنعت، این فرآیندی است که برای کنترل شکل پذیری و سختی یک ماده استفاده می شود.با مارچینگ طولانی تر، شکل پذیری با حداقل از دست دادن استحکام افزایش می یابد.فولاد در این محلول نگه داشته می شود تا زمانی که دمای داخلی و خارجی قطعه یکسان شود.سپس فولاد با سرعت متوسط ​​خنک می شود تا گرادیان دما در حداقل بماند.این فرآیند نه تنها تنش های داخلی و ترک های تنشی را کاهش می دهد، بلکه مقاومت ضربه ای را نیز افزایش می دهد.

معتدل کردن
این رایج‌ترین عملیات حرارتی است که با آن مواجه می‌شویم، زیرا خواص نهایی را می‌توان دقیقاً با دما و زمان تمپر تعیین کرد.تمپر شامل گرم کردن مجدد فولاد خاموش شده تا دمای کمتر از دمای یوتکتوئید و سپس خنک شدن است.دمای بالا اجازه می دهد تا مقادیر بسیار کمی از اسفرویدیت تشکیل شود، که شکل پذیری را بازیابی می کند، اما سختی را کاهش می دهد.دماها و زمان های واقعی برای هر ترکیب با دقت انتخاب می شوند.

Austmpering
فرآیند austempering مانند مارتپرینگ است، با این تفاوت که کوئنچ قطع می شود و فولاد در حمام نمک مذاب در دمای بین 205 درجه سانتی گراد تا 540 درجه سانتی گراد نگه داشته می شود و سپس با سرعت متوسط ​​خنک می شود.فولاد حاصل که بینیت نامیده می شود، یک ریزساختار سوزنی شکل در فولاد ایجاد می کند که دارای استحکام زیاد (اما کمتر از مارتنزیت)، شکل پذیری بیشتر، مقاومت در برابر ضربه بیشتر و اعوجاج کمتری نسبت به فولاد مارتنزیت است.عیب آستمپرینگ این است که فقط روی چند فولاد قابل استفاده است و نیاز به حمام نمک خاصی دارد.

Carbon steel cnc turning bush for shaft1

فولاد کربن cnc
بوش چرخان برای شفت

Carbon steel casting1

فولاد کربن cnc
ماشینکاری آندایزینگ سیاه

Bush parts with blackening treatment

قطعات بوش با
درمان سیاه شدن

Carbon steel turning parts with hexgon bar

تراشکاری فولاد کربنی
قطعات با نوار شش گوش

Carbon steel DIN gearing parts

فولاد کربن
قطعات دنده DIN

Carbon steel forging machining parts

فولاد کربن
قطعات ماشینکاری آهنگری

Carbon steel cnc turning parts with phosphating

فولاد کربن cnc
تراشکاری قطعات با فسفاته کردن

Bush parts with blackening treatment

قطعات بوش با
درمان سیاه شدن


  • قبلی:
  • بعد:

  • پیام خود را اینجا بنویسید و برای ما ارسال کنید