فولاد 1.2007

فولاد 2007 (DIN 1.2007 / 70Cr2) یک فولاد کربنی–کرومی پرکربن و سخت‌کاری‌پذیر است که به‌دلیل ترکیب شیمیایی متعادل خود، امکان دستیابی به سختی بالا، مقاومت سایشی مطلوب و استحکام مناسب پس از عملیات حرارتی را فراهم می‌کند. مقدار نسبتاً بالای کربن در محدوده هیپویوتکتوئید، همراه با حدود ۰٫۵٪ کروم، باعث بهبود سخت‌پذیری، تشکیل مارتنزیت ریزدانه و ایجاد ساختار مقاوم به سایش پس از کوئنچ و تمپر می‌شود. این ویژگی‌ها، 70Cr2 را برای ابزارهای برشی، فنرها، قالب‌های سردکار، قطعات ضربه‌پذیر و گلوله‌های ساینده مورد استفاده در آسیاب‌های معدنی مناسب ساخته است؛ جایی که ترکیبی از سختی بالا، مقاومت در برابر سایش و پایداری خستگی مورد‌نیاز است. همچنین به‌واسطه پالایش‌های مدرن ذوب و کاهش گوگرد و فسفر، کیفیت سطحی و قابلیت سنگ‌زنی این فولاد نسبت به نمونه‌های قدیمی‌تر به‌طور محسوسی ارتقا یافته است.

علاوه بر خواص مکانیکی، فولاد 1.2007 جایگاهی مهم در مهندسی سطح دارد، زیرا رفتار آن در برابر عملیات‌های سطحی پایدار، تکرارپذیر و قابل پیش‌بینی است. نیتریداسیون گازی یا پلاسمایی، سختکاری القایی یا لیزری، پوشش‌دهی PVD، و آبکاری کروم یا نیکل می‌توانند سختی سطحی، مقاومت سایشی و دوام قطعات را به‌طور چشمگیری افزایش دهند، بدون آنکه چقرمگی هسته را کاهش دهند. این قابلیت باعث شده 70cr2 در ساخت قطعات دقیق، ابزارهای کوچک، فنرهای مقاوم و اجزای سایشی، از اوایل قرن بیستم تاکنون مورد استفاده قرار گیرد و با وجود ظهور فولادهای آلیاژی و متالورژی پودر، همچنان گزینه‌ای اقتصادی و کارآمد باقی بماند. انطباق‌پذیری این فولاد با طیف وسیعی از عملیات‌های حرارتی و سطحی، آن را به زیرلایه‌ای ایده‌آل برای ارتقای عملکرد قطعات مکانیکی تبدیل کرده است.

از نظر نظام استانداردگذاری، فولاد 70Cr2 / 1.2007 عمدتاً در سیستم شماره‌گذاری قدیمی DIN 17007 ثبت شده است و در هیچ‌یک از استانداردهای رایج فولاد ابزار (ISO 4957 یا DIN 17350) فهرست نشده است. همچنین در استانداردهای اروپایی جدید مانند EN 10132-4 (فولادهای فنری نورد سرد) یا EN 10089 (فولادهای فنری نورد گرم) نام این فولاد به‌صورت مستقیم ذکر نشده است، اما ترکیب شیمیایی و رفتار حرارتی آن با گروه فولادهای فنری پرکربن و سخت‌شونده مطابقت دارد. در عمل، مهندسان داده‌های 70Cr2 را از راهنماهای صنعتی مانند Stahlschlüssel، هندبوک ASM Metals، منابع DIN قدیمی و دیتاشیت‌های تولیدکنندگان استخراج می‌کنند. بنابراین، 1.2007 را می‌توان یک فولاد کربنی–کرومی سخت‌کاری‌پذیر با طبقه‌بندی مستقل دانست که در استانداردهای مدرن جایگاه مشخصی ندارد، اما از نظر خواص و رفتار عملیاتی به خانواده فولادهای فنری و فولادهای سردکار کم‌آلیاژ نزدیک است.

معادل‌های بین‌المللی 70Cr2 عموماً در رده فولادهای پرکربن قرار می‌گیرند، هرچند همگی معادل شیمیایی کامل نیستند و برخی تنها معادل کاربردی محسوب می‌شوند. در سیستم بریتانیا، فولادهای سری EN42 و در فرانسه NF XC68 شباهت زیادی در محدوده کربن دارند. در روسیه، فولاد GOST 70Г و در ژاپن JIS S65C/S70C از نظر ترکیب پایه مشابه‌اند، اگرچه کروم آن‌ها کمتر است. برخی منابع AISI 1065 را نیز معادل کاربردی 70Cr2 معرفی می‌کنند، اما باید توجه داشت که وجود حدود ۰٫۶٪ کروم در 70Cr2 سخت‌پذیری و رفتار عملیات حرارتی آن را از فولادهای ساده پرکربن متمایز می‌کند. علاوه بر این، نباید فولادهایی مانند JIS SUJ2 یا AISI 52100 را—که پرکربن و پرکروم هستند—معادل مستقیم دانست، زیرا ساختار و مقدار کاربید آنها بسیار متفاوت است و این اختلاف می‌تواند در فرایندهای مهندسی سطح (مثلاً نیتریداسیون) موجب تغییر عمق و سختی لایه شود. بنابراین هنگام استفاده از داده‌های معادل‌ها، باید شرایط عملیات حرارتی، مقدار کروم و اهداف کاربردی دقیقاً هماهنگ شوند تا جایگزینی بدون ایجاد انحراف عملکردی انجام گیرد.

• ترکیب شیمیایی فولاد 2007 [1].

ترکیب شیمیایی فولاد 70Cr2 به‌گونه‌ای طراحی شده است که سخت‌پذیری، مقاومت سایشی، و قابلیت عملیات حرارتی آن بهینه شود. کربن مهم‌ترین عامل سختی‌پذیری است و با اشباع شبکه آستنیت در دمای حدود ۸۰۰ درجه سلسیوس، پس از کوئنچ موجب تشکیل مارتنزیت پرکربن با سختی تا ۶۴ HRC می‌شود؛ اما همین مقدار بالا ریسک ترک‌خوردگی را نیز افزایش می‌دهد و کنترل سرعت سرمایش را ضروری می‌سازد. کروم با به‌تعویق‌انداختن تشکیل پرلیت، منحنی TTT را به سمت زمان‌های طولانی‌تر می‌برد و امکان کوئنچ در روغن را فراهم می‌کند. همچنین با تشکیل کاربیدهای پایدارتر نسبت به سمنتیت، مقاومت برگشت‌پذیری و حفظ سختی در عملیات تمپر را بهبود می‌دهد. منگنز به‌عنوان پایدارکننده قوی آستنیت، دماهای تبدیل آستنیتی را پایین آورده و عمق سختکاری را افزایش می‌دهد؛ بنابراین مقاطع تا حدود ۲۰ میلی‌متر در روغن کاملاً سخت می‌شوند. سیلیسیم علاوه بر نقش دیرگداز و اکسیژن‌زدا، در مراحل اولیه تمپر با پایداری ε–کاربید مانع نرم‌شدن سریع مارتنزیت می‌شود. عناصر مضر مانند فسفر و گوگرد باید کنترل شوند؛ فسفر موجب تردی مرزدانه‌ای در حین برگشت و گوگرد با تشکیل MnS چقرمگی عرضی را کاهش می‌دهد، هرچند حضور اندک آن برای بهبود ماشین‌کاری مفید است. به دلیل نبود عناصر کاربیدساز قوی مانند وانادیوم یا تنگستن، کاربیدهای این فولاد نرم‌ترند و این موضوع ماشین‌کاری و سنگ‌زنی را آسان‌تر می‌کند اما نشان می‌دهد که برای افزایش مقاومت سایشی، مهندسی سطح (نیتریداسیون، سختکاری القایی، پوشش‌های PVD) اهمیت ویژه‌ای دارد. در مجموع، تعامل این عناصر باعث می‌شود 70Cr2 در عملیات حرارتی پاسخ‌پذیر، در کوئنچ نسبتاً کم‌خطر، و در تمپر مقاوم باقی بماند، و ترکیبی متعادل از سختی بالا، چقرمگی کافی و قابلیت تولید را ارائه دهد [2].

فولاد 70Cr2 از نظر خواص فیزیکی دارای دانسیته حدود 7.85 g/cm³، ضریب انبساط حرارتی 11.5–12.8×10⁻⁶ K⁻¹ (بسته به دما)، و هدایت حرارتی حدود 32 W/m·K است؛ این هدایت نسبتاً بالا سبب دفع سریع حرارت اصطکاکی و حفظ وضعیت تمپر سطح می‌شود، و اختلاف انبساط با پوشش‌هایی چون TiN نیز تنش فشاری مفید برای چسبندگی ایجاد می‌کند. از نظر خواص مکانیکی، رفتار فولاد شدیداً وابسته به وضعیت عملیات حرارتی است. در حالت آنیل، ریزساختار پرلیتی-فریتی یا کروی‌شده موجب نرمی و شکل‌پذیری بالا و سختی حدود 200–220 HB می‌شود؛ استحکام کششی در این حالت معمولاً 700–800 MPa و ازدیاد طول تا 20–25٪ است، که آن را مناسب ماشین‌کاری و فرم‌دهی اولیه می‌سازد. پس از کوئنچ و تمپر، ساختار مارتنزیتی تمپرشده استحکام و سختی بسیار بالایی ایجاد می‌کند؛ سختی می‌تواند در محدوده 50–63 HRC (بسته به دمای تمپر) قرار گیرد، تنش تسلیم حدود 1600–1800 MPa و استحکام فشاری بالاتر از 2000 MPa است که برای تحمل بارهای تماسی و جلوگیری از اثر «تخم‌مرغی» در زیر پوشش‌های PVD اهمیت دارد. چقرمگی ضربه متوسط بوده و مقادیر 10–20 J در 50 HRC رایج است، اما نسبت به فولادهای پرکاربید شکننده (مانند D2) رفتار ترد ناگهانی ندارد. همچنین ویژگی سخت‌پذیری ناشی از کروم و منگنز سبب می‌شود مقاطع کوچک کاملاً سخت شوند، در حالی‌که در قطعات بزرگ‌تر ممکن است سطح سخت و هسته‌ای نسبتاً نرم‌تر (باینیتی یا پرلیتی) ایجاد گردد؛ این «ساختار مرکب طبیعی» مزیت جذب انرژی و جلوگیری از شکست ناگهانی را فراهم می‌کند. در مجموع، 70Cr2 با امکان تنظیم سختی از 50 تا 63 HRC و استحکام کششی تا حدود 1200 MPa، آلیاژی با مقاومت سایشی عالی، استحکام بالا و چقرمگی کافی است که برای ابزارها، قطعات سایشی، و فنرهای مقاوم به خستگی مناسب است [3].

عملیات حرارتی فولاد 70Cr2 با هدف تبدیل ساختار نرم اولیه به مارتنزیت تمپرشده با سختی و مقاومت سایشی بالا انجام می‌شود و رفتار آن به‌طور مستقیم تابع سینتیک تبدیل آستنیت–مارتنزیت است. آنیل کروی‌سازی (Soft Annealing) نخستین مرحله برای آماده‌سازی جهت ماشین‌کاری است: قطعه تا حدود 710–750 درجه سلسیوس گرم و ۲ تا ۴ ساعت نگه‌داری می‌شود و سپس با نرخ بسیار آهسته ۱۰–۲۰ درجه سلسیوس در ساعت تا ۶۰۰ درجه سلسیوس سرد می‌گردد. این سیکل باعث کروی‌شدن صفحات سمنتیت و جلوگیری از تشکیل مجدد پرلیت می‌شود. کنترل دما حیاتی است؛ زیرا عبور از A_c1 و ورود به ناحیه آستنیتی موجب تشکیل پرلیت لایه‌ای هنگام سرد شدن و کاهش ماشین‌پذیری خواهد شد. برای قطعات ماشین‌کاری‌شده، تنش‌زدایی در 600–650 درجه سلسیوس ضروری است تا انرژی تنش ذخیره‌شده کاهش یابد و قطعه در حین کوئنچ دچار تاب‌برداشتگی نشود.

مرحله آستنیته‌کردن (Hardening) معمولاً در بازه 800–830 درجه سلسیوس انجام می‌شود. در این دما، فریت به آستنیت FCC تبدیل شده و بخشی از کاربیدهای (Fe,Cr)₃C حل می‌شوند و کربن و کروم وارد محلول جامد می‌گردند. فولاد 70Cr2 فاقد عناصر ثابت‌کننده دانه مانند V یا Nb است و بنابراین بسیار حساس به رشد دانه می‌باشد؛ حرارت‌دهی بیش از حد (مثلاً >860 درجه سلسیوس) منجر به رشد سریع دانه، افت شدید چقرمگی و افزایش خطر ترک‌خوردگی حین کوئنچ می‌شود. کوئنچ معمولاً در روغن انجام می‌گیرد تا از شوک حرارتی و ترک جلوگیری شود، اما برای دستیابی به بیشترین سختی در مقاطع ضخیم‌تر ممکن است آب به‌کار رود. شکستن فاز بخار در ابتدای کوئنچ (با هم‌زدن) بسیار مهم است تا انتقال حرارت مؤثر انجام شود. در قطعات حساس، خروج قطعه از روغن در حدود 150 درجه سلسیوس و انتقال مستقیم به تمپر، تنش‌های حرارتی را کاهش می‌دهد.

در مرحله تمپر (Tempering)، رفتار فولاد شبیه سایر فولادهای کم‌آلیاژ پرکربن است. تمپر در 100–200 درجه سلسیوس سختی را در محدوده 60–62 HRC حفظ کرده و تنها تنش‌ها را آزاد می‌کند. این محدوده برای ابزارهای برشی و قطعات سایشی ایده‌آل است. تمپر در 300–400 درجه سلسیوس ضمن کاهش سختی به 50–55 HRC، چقرمگی را افزایش می‌دهد؛ هرچند باید از ناحیه 300–350 درجه سلسیوس —محدوده پدیده تردی آبی (Temper Embrittlement)—در کاربردهای ضربه‌ای اجتناب کرد، زیرا سمنتیت مرزدانه‌ای و ناخالصی‌های فسفر–گوگرد آسیب‌زننده هستند. بالاتر از 500 درجه سلسیوس افت سریع سختی رخ می‌دهد؛ فولاد فاقد عناصر ایجادکننده سختی ثانویه است و پیک سختی مجدد ندارد. کنترل دکربوره‌شدن سطح در حین عملیات حرارتی نیز ضروری است، زیرا کاهش کربن سطحی موجب افت سختی پس از کوئنچ خواهد شد.

فولاد 70Cr2 با داشتن حدود ۰٫۵% کروم و مقدار متوسط منگنز، گزینه‌ای مناسب برای نیتریداسیون است، هرچند به‌اندازه فولادهای مخصوص نیترید (مانند 1.8550) آلیاژ نشده است. در نیتریداسیون گازی یا پلاسمایی، قطعه پس از سختکاری و تمپر در دمای حدود ۴۸۰–۵۲۰ درجه سلسیوس در محیط غنی از نیتروژن قرار می‌گیرد و لایه‌ای مرکب از فازهای ε-(Fe_2-3N) و γ′-(Fe₄N) همراه با یک زون نفوذی حاوی نیتریدهای ریز، به‌ویژه CrN، تشکیل می‌شود. برای 70Cr2 معمولاً سختی سطحی ۸۰۰–۱۰۰۰ HV و عمق لایه ۰٫۱ تا ۰٫۳ mm حاصل می‌گردد که موجب بهبود چشمگیر سایش و خستگی می‌شود. مسئله مهم، خطر نرم‌شدن مغز در دمای ۵۲۰ درجه سلسیوس است؛ بنابراین پلاسمای نیتریدی در دمای پایین‌تر (۴۲۰–۴۸۰ درجه سلسیوس) روش ترجیحی است، زیرا سختی مغز حفظ می‌شود و لایه مرکب نیز قابل‌کنترل خواهد بود. نیتروکربوراسیون فریتی (FNC / QPQ) نیز لایه‌ای نازک از ε-کربونیترید (۱۰–۲۰ µm) همراه با بلک‌اکسید ایجاد می‌کند که برای کاهش اصطکاک و افزایش مقاومت خوردگی در کاربردهای متوسط بسیار مفید است [4, 5].

بوریداسیون یکی از قوی‌ترین عملیات‌های سطحی برای محیط‌های ساینده است. در دمای ۸۵۰–۹۵۰ درجه سلسیوس اتم‌های بور وارد سطح فولاد شده و عمدتاً لایه Fe₂B با سختی حدود ۱۸۰۰–۲۰۰۰ HV تشکیل می‌دهند. فولاد 70Cr2 به‌دلیل آلیاژ کم، از تشکیل بوریدهای پیچیده و ترد مصون است و لایه Fe₂B با ساختار دندانه‌ای به‌خوبی به زیرلایه قفل می‌شود. از آن‌جا که دمای بوریداسیون بالاتر از A_c3 است، این عملیات معمولاً با سختکاری هم‌زمان ترکیب می‌شود. لایه بوریدی فوق‌العاده سخت اما نسبتاً ترد است و برای کاربردهایی مانند سنبه، قالب پرس پودر و ابزار تماس با مواد ساینده مناسب است [6].

پوشش‌های PVD مانند TiN، TiCN، TiAlN، CrN و DLC نیز به‌خاطر سختی بسیار بالا (~2000–3000 HV) و ضخامت کم (۲–۵ µm)، عملکرد فولاد 70Cr2 را در نقش ابزار برشی و قطعات سایشی به‌طور چشمگیری ارتقا می‌دهند. کیفیت زیرلایه بسیار مهم است و باید پس از سختکاری و تمپر مناسب صیقل داده شود. دمای متداول PVD (۴۵۰–۵۰۰ درجه سلسیوس) مستلزم تمپر قبلی در همین بازه است، اما فناوری‌های HiPIMS امکان پوشش‌دهی در <300 درجه سلسیوس را فراهم کرده و اجازه می‌دهد قطعه بدون افت سختی (۶۰–۶۲ HRC) پوشش داده شود. بهترین نتیجه معمولاً با سیستم دوپلکس (نیترید + PVD) حاصل می‌شود که از شکست پوشش در اثر پدیده «پوسته تخم‌مرغ» جلوگیری می‌کند [7, 8].

آبکاری کروم سخت (۸۰۰–۱۰۰۰ HV) سال‌ها گزینه استاندارد برای شفت‌ها و قالب‌ها بوده است؛ هرچند خطر هیدروژن‌تردی وجود دارد و پخت ۲۰۰ درجه سلسیوس پس از آبکاری الزامی است. کروم سخت در سایش لغزشی عملکرد خوبی دارد، اما در برابر سایش شدید از گزینه‌هایی مانند PVD یا بوریداسیون ضعیف‌تر است و محدودیت‌های زیست‌محیطی نیز رو به افزایش است.

سختکاری القایی و لیزری نیز برای 70Cr2 بیشتر به‌عنوان روش‌های سختکاری سطحی انتخابی استفاده می‌شوند. در سختکاری القایی، سطح قطعه در چند ثانیه تا ۸۰۰–۸۵۰ درجه سلسیوس گرم و سریعاً کوئنچ می‌شود و لایه‌ای با سختی ۵۸–۶۲ HRC و عمق ۰٫۵–۳ mm ایجاد می‌کند، در حالی‌که مغز چقرمه باقی می‌ماند. سختکاری لیزری مشابه است و به‌دلیل نرخ سرمایش بسیار بالا، مارتنزیت بسیار ریزدانه تولید می‌کند. هر دو روش اعوجاج کم داشته و برای شفت‌ها، دنده‌ها و لبه ابزار مناسب هستند [9].

در کنار این‌ها، شات‌پینینگ با ایجاد تنش‌های فشاری پسماند، عمر خستگی فولادهای فنری مانند 70Cr2 را چند برابر می‌کند. Black Oxide و فسفات‌کاری پوشش‌های نازک و کم‌هزینه برای کاهش اصطکاک و بهبود خوردگی هستند. اسپری حرارتی (HVOF / پلاسما) نیز امکان اعمال پوشش‌های بسیار سخت مانند WC–Co را فراهم می‌کند و برای محیط‌های با سایش شدید مناسب است [10].

در مجموع، 70Cr2 زیرلایه‌ای قابل‌اعتماد برای تقریباً همه روش‌های مهندسی سطح است—از نیترید و بورید تا PVD، کروم سخت و سختکاری القایی—و انتخاب ترکیب مناسب به نوع سایش، خستگی، خوردگی و الزامات هندسی/اقتصادی بستگی دارد.

در جمع‌بندی خواص سرویس، فولاد 70Cr2 / 1.2007 در صورت سختکاری و تمپر صحیح و استفاده از عملیات سطحی (مثل شات‌پینینگ و نیترید/پوشش) دارای مقاومت خستگی بسیار خوب است؛ خستگی آن در محدوده فولادهای فنری پرکربن قرار می‌گیرد و برای فنر، شفت و ابزار تحت بار سیکلی مناسب است. خستگی سطحی به‌شدت به کیفیت سطح، حذف لایه دکربوره، و تنش‌های فشاری ناشی از شات‌پینینگ وابسته است. از طرف دیگر، این فولاد به‌هیچ‌وجه آلیاژ دمای بالا نیست؛ مقاومت خزش آن بالاتر از حدود ۳۵۰–۴۰۰ درجه سلسیوس به‌سرعت افت می‌کند و در دماهای بالا دچار نرم‌شدن، تغییر ریزساختار و ریلَکس تنش (مثلاً از دست دادن تنش فنر) می‌شود، بنابراین استفاده بلندمدت در دماهای بالا توصیه نمی‌شود. از نظر خوردگی، ۰٫۶٪ کروم برای «استنلس» شدن کافی نیست و 70Cr2 از نظر مقاومت به زنگ‌زدگی شبیه یک فولاد کربنی معمولی است؛ در محیط مرطوب به‌سرعت زنگ می‌زند و لازم است با روغن، فسفات، رنگ، آبکاری یا عملیات‌هایی مثل QPQ محافظت شود. در عوض، مقاومت سایش نقطه قوت اصلی این فولاد است؛ در سختی‌های حدود ۵۸–۶۲ HRC، در برابر سایش ساینده و چسبنده عملکرد بسیار خوبی دارد و در کاربردهایی مانند گلوله‌های آسیاب معدنی، لبه‌های برشی، سنبه و قطعات سایشی، عمر بسیار طولانی‌تری نسبت به فولادهای کم‌کربن و متوسط‌کربن نشان می‌دهد [11-14].

از نظر کاربرد، 70Cr2 برای فنرها و قطعات الاستیک (فنر مارپیچ، فنر تخت، قطعات ذخیره‌کننده انرژی) به‌خاطر استحکام کششی و حد خستگی بالا، انتخاب مناسبی است؛ به‌ویژه وقتی شات‌پین و پوشش ضدخوردگی روی آن اعمال شود. در ابزارهای برشی و تیغه‌ها (چاقو، تیغه قیچی، پانچ، ابزار کشاورزی، تیغه‌های برش ورق و میلگرد) نیز به‌دلیل قابلیت رسیدن به سختی‌های بالا و نگه‌داشت لبه، کاربرد گسترده دارد. در حوزه قالب‌ها و ابزار سردکار، برای سنبه‌ها، قالب‌های ساده پرس، رولرها، شفت‌ها و راهنماهای سخت‌کاری‌شده، وقتی به‌دنبال ترکیب «سختی بالا + هزینه پایین» هستیم، 70Cr2 یک گزینه اقتصادی و فنی قابل‌قبول است؛ به‌خصوص اگر با نیتریداسیون، PVD یا کروم سخت ترکیب شود. به‌طور کلی، این فولاد یک زیرلایه (Substrate) بسیار مناسب برای مهندسی سطح است و با عملیات‌هایی مثل نیترید پلاسمایی، PVD، بوریداسیون یا سختکاری موضعی القایی/لیزری می‌توان سطحی با رفتار سرامیکی و مغزی چقرمه ایجاد کرد.

در عین حال، 70Cr2 محدودیت‌های مهمی دارد که در طراحی باید در نظر گرفته شوند: جوش‌پذیری بسیار ضعیف به‌دلیل کربن بالا (خطر مارتنزیت ترد در HAZ)، حساسیت به دکربوره شدن و اکسیدشدن در حین عملیات حرارتی (نیاز به اتمسفر یا پوشش محافظ)، و عدم مقاومت به خوردگی و خزش در سرویس. همچنین، در مقاطع ضخیم، سختی به‌طور کامل تا مغز نفوذ نمی‌کند و ساختار سخت‌–نرم ناهمگن ایجاد می‌شود که یا باید عمدی طراحی شود (مغز نرم، پوسته سخت) یا برای قطعات حجیم از فولادهای آلیاژی عمیق‌سخت‌شونده استفاده گردد. از نظر ساخت، این فولاد در حالت آنیل کروی ماشین‌کاری قابل‌قبولی دارد، اما در حالت سخت‌شده به‌شدت به سوختگی سنگ‌زنی و لایه سفید EDM حساس است و نیاز به سنگ‌زنی کنترل‌شده، خنک‌کاری مناسب و حذف لایه بازپخت‌شده یا ری‌کست دارد. در نهایت، 70Cr2 اگر با طراحی درست، عملیات حرارتی دقیق و مهندسی سطح مناسب استفاده شود، ترکیب بسیار خوبی از سختی، سایش، خستگی و هزینه ارائه می‌دهد؛ اما در برابر خطای فرایندی (overheating، سنگ‌زنی خشن، پوشش‌دهی با دمای نامناسب) تا حدی «بی‌گذشت» است و حتماً باید با دید یک فولاد ابزار فنری حساس، نه یک فولاد ساختمانی ساده، با آن رفتار شود.

مراجع

[1]     C. W. Wegst, Stahlschlüssel = Key to Steel, 16 ed. Marbach: Verlag Stahlschlüssel Wegst GmbH, 1992.

[2]     T. Xia, Y. Ma, Y. Zhang, J. Li, and H. Xu, “Effect of Mo and Cr on the microstructure and properties of low-alloy wear-resistant steels,” Materials, vol. 17, no. 10, p. 2408, 2024.

[3]     Y. Zhang, J. Yang, D. Xiao, D. Luo, C. Tuo, and H. Wu, “Effect of quenching and tempering on mechanical properties and impact fracture behavior of low-carbon low-alloy steel,” Metals, vol. 12, no. 7, p. 1087, 2022.

[4]     J. Wang, J. Li, L. Tang, T. Wu, X. Liu, and Y. Wang, “Theoretical Calculations and Experimental Study of the Nitrided Layer of 1Cr17Ni2 Steel,” Coatings, vol. 14, no. 9, p. 1160, 2024.

[5]     M. A. Terres, L. Ammari, and A. Chérif, “Study of the effect of gas nitriding time on microstructure and wear resistance of 42CrMo4 steel,” Materials Sciences and Applications, vol. 8, no. 06, p. 493, 2017.

[6]     A. Milinović, J. Stojšić, I. Kladarić, and B. Matijević, “Evaluation of boride layers on C70W2 steel using a new approach to characterization of boride layers,” Materials, vol. 15, no. 11, p. 3891, 2022.

[7]     J. S. Lyons, K. M. England, and R. A. Montgomery, “Friction and wear of TiN-4140 steel couples in methanol,” Surface and Coatings Technology, vol. 90, no. 1-2, pp. 128–135, 1997.

[8]     J. R. Laguna-Camacho et al., “Solid particle erosion behaviour of TiN coating on AISI 4140 steel,” Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology, vol. 4, no. 1, pp. 1–8, 2014.

[9]     S. W. Thompson, V. Parthasarathi, and K. O. Findley, “A comparison of bending-fatigue properties of surface-induction-hardened SAE 1045 bar steels with and without vanadium and the influence of comparable low-temperature induction-tempering and furnace-tempering treatments,” Materials Science and Engineering: A, vol. 807, p. 140812, 2021.

[10]   N. Saklakoglu, A. Bolouri, S. G. Irizalp, F. Baris, and A. Elmas, “Effects of shot peening and artificial surface defects on fatigue properties of 50CrV4 steel,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 112, no. 9, pp. 2961–2970, 2021.

[11]   C. Huszák, T. A. Kovács, and P. Pinke, “A review of the multifaceted nature of corrosion: the impact of steel formability and surface roughness on corrosion resistance (part 1),” 2025.

[12]   M. Erdogan and I. Gunes, “Corrosion behavior and microstructure of borided tool steel,” Matéria (Rio de Janeiro), vol. 20, no. 2, pp. 523–529, 2015.

[13]   J. Brnic et al., “S235JRC+ C steel response analysis subjected to uniaxial stress tests in the area of high temperatures and material fatigue,” Sustainability, vol. 13, no. 10, p. 5675, 2021.

[14]   A. Abdulridha et al., “Creep of normal and high-strength A615 carbon-steel reinforcing bars at elevated temperature,” Fire Safety Journal, vol. 140, p. 103868, 2023.