انتخاب نوع فولاد ابزار به نوع استفاده از ابزار بستگی دارد. از خصوصیات کلیدی فولاد ابزار قابلیت سختکاری، مقاومت در برابر ساییدگی، میزان حساسیت به تغییر ابعاد در حین سختکاری و پایداری در برابر دمای بازپخت است. در اکثر فولادها، انقباض در طی عملیات سختکاری رخ میدهد؛ اما برخی فولادها دارای انقباض بسیار کم هستند؛ به طوری که ابعاد پیش از سختکاری را میتوانید به عنوان ابعاد نهایی در نظر بگیرید. چنین فولادهایی برای ساخت قطعات فشاری با شکلهای پیچیده بسیار مناسب هستند.
در این مقاله همراه ما باشید تا خصوصیات و ویژگی های فولادهای ابزاری را بررسی کرده و در مورد کاربردهای آن ها گفتگو کنیم. کلیه این فولادهای ابزاری در شرکت پاسارگاد استیل قابل سفارش هستند.
فولاد ابزار چیست؟
فولاد ابزار دستهای از فولادهای کربنی و آلیاژی است که برای تولید ابزار و قالبهای مختلف به کار میرود. این نوع فولادها ویژگیهای خاصی از جمله سختی بالا، مقاومت به ساییدگی، پایداری در برابر تغییر شکل و تحمل لبههای برشدهنده در دماهای بالا دارند؛ از این رو گزینهی ایدهآلی برای فرمدهی به مواد مختلف به حساب میآیند.
انواع فولادهای ابزاری
انواع فولادهای ابزاری وجود دارند که با بررسی ویژگیهای هر کدام از آنها بهتر میتوانید این دسته از ابزار را بشناسید.
فولاد ابزار سخت شونده در هوا (A)
این نوع فولاد به دلیل دارا بودن کروم زیاد در فرآیندهای حرارتی و ماشینکاری مقاومت قابل توجهی از خود نشان میدهد. فولادهای گروه A دوام بالایی در برابر سایش دارند و از چقرمگی خوبی برخوردارند. این ویژگیها آنها را برای کاربردهایی مثل ابزار کلهزنی، دریچهبندی، قالبهای سکهزنی و لبهبرهای سرد مناسب کرده است. این نوع فولاد در ساخت ابزارهای برش سرد، ابزارهای تراشکاری، ابزار برش چوب و میلههای سربی استفاده میشود.
فولاد ابزار سخت شونده در روغن (O)
فولادهای این دسته با سختشدن در روغن استحکام و چقرمگی بالایی پیدا میکنند که آنها را برای کاربریهای سردکاری و ماشینکاری مناسب میکند. این نوع فولاد به خصوص در ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر فشار و تغییر شکل دارند؛ مانند قالبهای پیچیده و ابزارهای دقیق سردکاری مورد استفاده قرار میگیرد.
فولاد ابزار پرکروم و پرکربن (D)
فولادهای گروه D به علت مقدار بالای کروم و کربن سختی و دوام بسیار بالایی دارند. این نوع فولادها برای شرایطی که نیاز به مقاومت در برابر سایش شدید وجود دارد انتخاب مناسبی هستند. از فولادهای پرکروم و پرکربن در ساخت ابزارهای برشی و قالبهایی که در برابر ضربههای مداوم و تغییر شکلهای مکرر مقاوم باشند استفاده میشود.
فولاد ابزار سخت شونده در روغن (گروه O)
فولادهای ابزار گروه O به دلیل مقاومت بالای خود در برابر سایش و برخورداری از چقرمگی مناسب در تولید انواع وسیعی از قطعات کاربرد دارند. این فولادها در ساخت ابزارهایی مانند حدیده، دستگاههای برش، قالبهای سردکاری، دریل و ابزارهای نورلینگ مورد استفاده قرار میگیرند.
فولاد ابزار پرکروم و پرکربن (گروه D)
فولادهای گروه D دارای ویژگیهایی مشابه با فولادهای گروه A هستند. ترکیب ۱۲٪ کروم و میزان بالای کربن (بین ۱.۵ تا ۲.۲۵٪) باعث افزایش استحکام این فولادها در برابر فشارهای وارد شده میشود. این فولادها تحت عملیات ماشینکاری و سختکاری تغییرات اندکی از خود نشان میدهند و دوام بالایی در برابر خوردگی و اکسیداسیون دارند.
از کاربردهای آنها دستگاههای برش کاغذ، قالبهای سردکاری مانند قالبهای سکهزنی، ابزارهای برجستهسازی و حدیدهکاری سرد، لبهبرهای سرد، ساخت سیم و مفتول، کاتر و ابزارهای نورلینگ و برش چوب است.
فولادهای ابزار گرمکار با کروم (گروه H)
فولادهای گروه H به دلیل توانایی بالا در حفظ استحکام و سختی در دماهای بالا برای کارهای طولانیمدت در این شرایط مناسب هستند. این ویژگیها با ترکیب کم کربن و مقادیر بالای عناصر آلیاژی دیگر حاصل میشود. از کاربردهای متداول این نوع فولاد به قالبگیری داغ، ابزارهای برش گرم، ابزارهای ریختهگری و اکستروژن داغ اشاره میکنیم.
فولادهای ابزار سخت شونده در آب (گروه W)
فولادهای گروه W با داشتن میزان بالای کربن سختی و استحکام خوبی دارند و به دلیل هزینه کمتر بیشترین کاربرد را در میان فولادهای ابزار پیدا کردهاند؛ با این حال شکنندگی یکی از معایب این گروه است و آنها برای کارهای دما و فشار بالا مناسب نیستند. این فولادها به دلیل سختکاری که در آب انجام میشود، نام «سخت شونده در آب» را به خود گرفتهاند.
در مقایسه با فولادهای سخت شونده در روغن یا هوا گروه W احتمال ترکخوردگی و پیچیدگی بیشتری دارد. از کاربردهای آن میتوانیم به ساخت چاقو، کارد و چنگال، ابزار برجستهکاری، مته، تیغ ریشتراش و ابزارهای تراشکاری اشاره کنیم.
فولادهای ابزار مقاوم در برابر شوک و ضربه (گروه S)
فولادهای ضدضربه گروه S با میزان کربن پایینتر از دیگر گروههای سختکاری ساخته میشوند که باعث میشود مقاومت کمتری در برابر سایش داشته باشند؛ اما این فولادها به دلیل چقرمگی بالایی که دارند در برابر ضربات بسیار مقاوم بوده و دوام طولانیمدتی دارند. ساخت دستگاههای بخارپز، ابزارهای قلمزنی، متههای حفاری، قطعات کلاچ، گریپرهای سرد و گرم، قالبگیری گرم و ابزارهای برش سرد و گرم از کاربردهای فولاد ابزار این دسته هستند.
کاربردهای فولاد ابزار
این نوع فولاد برای ساخت ابزار و تجهیزات به کار میرود و از آن به عنوان ماده اصلی در تولید قطعات مختلف استفاده میشود. در مورد کاربردهای هر کدام از انواع آنها به طور مختصر توضیحاتی داده شده و اکنون به سایر کاربردهایی که دارند دقت کنید.
ابزارهای برش
فولاد ابزار به طور گسترده در تولید ابزارهای برشی مانند مته، کاتر و اره کاربرد دارد. ویژگیهایی مثل سختی بالا، مقاومت در برابر سایش و استحکام این فولاد را برای استفاده در این ابزارها ایدهآل کرده است.
قالبها
فولاد ابزار به دلیل مقاومت و دقت ابعادی بالا برای تولید قالبهای تزریق پلاستیک، قالبهای دایکست و فورج مناسب است. این ویژگیها به محصولات نهایی شکل دقیقتری میدهند و عمر قالبها را افزایش میدهند.
ابزارهای نجاری
ابزارهای مختلف نجاری از جمله مغار و چاقو از فولاد ابزار ساخته میشوند. سختی بالای این فولاد به تیز ماندن لبهها کمک کرده و عمر مفید طولانیتری به این ابزارها میدهد.
ابزارهای معدن و ساختمانسازی
در صنایع معدن و ساختوساز فولاد ابزار برای تولید تجهیزات و ابزارهایی استفاده میشود که باید تحمل سختی و دوام بالایی داشته باشند. این ابزارها در شرایط سخت به راحتی دچار ساییدگی نشده و طول عمر بالایی دارند.
سخن پایانی
فولادهای ابزاری در صنعت کاربردهای زیادی دارند. در این مطلب انواع آنها را معرفی کرده و در مورد ویژگیهایی که دارند صحبت کردهایم. در نهایت این مقاله با بررسی مهمترین کاربردهای این دسته از فولاد به پایان رسیده است.