فولاد SPK چیست؟

امروزه انواع فولادهای مختلف تولید شده و در بازار به فروش می‌رسند و هر کدام ویژگی‌های مخصوص به خود را دارند. فولادهای ابزار، دسته‌ای از انواع فولادهای کربنی و فولادهای آلیاژی محسوب می‌شوند که مزایایی همچون مقاومت در برابر ساییدگی، استحکام و مقاومت در برابر نرم شدن در دماهای بالا را در اختیار استفاده‌کنندگان قرار می‌دهند.

فولاد ابزار SPK، نمونه‌ای از فولاد ابزار است که توسط شرکت بوهلر نامگذاری شده و با ویژگی‌های خاص خود جهت مصارف گوناگون به کار می‌رود.
ما نیز در این مقاله قصد داریم به بررسی فولاد SPK و مصارف آن بپردازیم. در ادامه همراه وبلاگ آیرومارت باشید.

تعریف فولاد SPK

همانطور که می‌دانید، فولاد انواع مختلفی مثل فولاد گرمکار و فولاد دمشقی با کاربردهای خاص خود را دارد. فولاد SPK نوعی فولاد ابزار سردکار است. فولاد ابزار ۱.۲۰۸۰ نام دیگری است که برای آن درنظر گرفته می‌شود.

فولادهای ابزار سرد کار به سه دسته تقسیم می‌شوند:

• نوع O (قابل سخت شدن در روغن)
• نوع A (قابل سخت شدن در هوا)
• نوع D (فولاد پرکربن و پرکروم)

فولاد SPK در دسته فولادهای پرکربن-پرکروم بالا قرار می‌گیرد و مزایای این دسته را نیز شامل می‌شود. فولاد ابزار ۱.۲۰۸۰ در اشکال مختلف موجود است. اما اکثر این نوع فولاد ابزار به صورت بیلت فولادی ظاهر می‌شود.

خواص فیزیکی فولاد SPK

خواص فیزیکی این فولاد شامل دانسیته، ضریب کشسانی، گرمای ویژه، مقاومت الکتریکی، ضریب انتقال حرارت و ضریب انبساط حرارتی می‌شود. جدول خواص فیزیکی فولاد spk در دمای اتاق، به شرح زیر است:

مشخصات شیمیایی فولاد SPK

فولاد SPK در رده فولادهای ابزار پرکربن-پرکروم قرار می‌گیرد و با فولاد ابزار SPK R در رده D3 قرار می‌گیرد. در حقیقت، با افزودن عناصری چون تنگستن و وانادیوم، فولادهای SPK R و SPK NL تولید می‌شود.

ترکیب شیمیایی فولاد ابزار SPK شامل ۲ درصد کربن، ۰.۲۵ درصد سیلیکون، ۰.۳۵ درصد منگنز و ۱۱.۵ درصد کروم می‌شود. البته عناصر دیگری نیز در ترکیب شیمیایی این نوع فولاد ابزار در نظر گرفته می‌شود. به عنوان مثال، طبق استاندارد DIN، ترکیب شیمیایی SPK عبارت است از: ۱.۹-۲.۲٪ کربن، ۰.۲-۰.۶٪ سیلیسیم، ۰.۲-۰.۶٪ منگنز، کمتر از ۰.۰۳٪ فسفر، کمتر از ۰.۰۳٪ گوگرد و ۱۱-۱۳٪. کروم.

خواص مکانیکی فولاد SPK چگونه است؟

برخی از مهمترین خواص مکانیکی آن عبارت‌اند از:

• این فولاد در دماهای پایین مقاومت سایشی بالایی دارد.
• سختی فولاد SPK در دماهای بالا به درستی حفظ نمی‌شود.
• استفاده از فولاد SPK در دماهای پایین تر مقرون به‌صرفه است.
• احتمال ترک خوردن در طی عملیات حرارتی نیز وجود دارد.

جدول خواص مکانیکی فولاد SPK به شرح زیر است:

کاربرد فولاد SPK چیست؟

با توجه به سختی بالا، این فولاد در مکان‎هایی استفاده می‌شود که به کاربردهای برشی نیاز است و قطعات باید تحت فشار قرار بگیرند. برخی از مهمترین کاربردهای آن عبارت‌اند از:

• پره‌های صنعتی در قیچی‌ها، گیوتین‌ها و …
• استفاده برای تولید انواع پین
• کلیه ابزارهای برشکاری صنعتی
• تولید پروفیل
• قالب‌های کششی سرد و گرم
• دستگاه لوله خم کن
• ماشین‌های غلتکی سرد
• قالب‌های قالب‌گیری سرامیکی و پودری
• غلتک‌های شکل‌دهی
• قالب‌های پانچ و پولک‌زنی
• ققالب‌های ریختگی تحت فشار آلومینیوم
• قالب‌های سوراخ کاری

راه‌های بهبود خواص مکانیکی فولاد SPK

برای بهبود خواص مکانیکی این نوع از فولاد می‌توان از عملیات‌های زیر کمک گرفت:

۱. عملیات حرارتی آنیل

فرآیند بهبود خواص مکانیکی از این مرحله شروع می‌شود. قطعات فولادی SPK که تحت عملیات آهنگری یا نورد قرار گرفته‌اند، تحت عملیات حرارتی آنیل قرار می‌گیرند تا علاوه بر بهبود خواصی مانند افزایش دوام، بتوانند برای مرحله بعد نیز آماده شوند. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره این عملیات، مطلب آنیل چیست را مطالعه کنید.

۲. روش سخت کاری فولاد SPK

پس از اتمام عملیات حرارتی فولاد SPK، نوبت به فرآیند سخت کاری فولاد می‌رسد. مراحل سخت کاری آن به ترتیب زیر است:

مرحله اول: در این مرحله فولاد تحت دمای ۸۱۵ درجه سانتیگراد قرار خواهد گرفت. از آنجایی که این نوع فولادها هدایت حرارتی کمی دارند، جذب حرارت باید به آرامی انجام شود. در ضمن این فولاد به گرمایش سریع و نامنظم حساس است و در مجاورت شیب حرارتی بالا به راحتی ترک می‌خورد. بنابراین جذب حرارت باید به آرامی توسط آنها انجام شود.

مرحله دوم: سپس فرآیند آستینه کردن دو مرحله‌ای آغاز خواهد شد. مرحله اول در حمام نمک مذاب در دمای حدود ۹۶۰-۹۷۰ درجه و

مرحله دوم در کوره اتمسفر کنترل شده در دمای حدود ۹۸۰-۹۹۰ درجه صورت می‌گیرد.

مرحله سوم: پس از آستینه کردن، فولاد را در روغن کوئنچ کنید. در این مرحله سختی قطعه بین ۶۳-۶۵ RC می‌رسد. سختی حاصل از کوئنچ تابعی از دمای آستنیته است. به‌طوری‌که حداکثر میزان سختی در دمای حدود ۹۸۰ درجه به دست می‌آید.

مرحله چهارم: در نهایت، فولاد SPK باید تمپر شود. هدف از اجرای این عملیات حرارتی به دست آوردن یک ریزساختار مارتنزیت آنیل شده است. فولاد ابزاری که تا دمای محیط خنک می‌شود، باید به سرعت تمپر گردد. تمپر کردن فرآیند خاص خود را دارد و حدود یک ساعت طول می‌کشد تا هر اینچ از ضخامت را گرم کنید.

۳. عملیات ساچمه‌زنی

این مرحله بسیار مهم و حساس است و نیاز به دقت زیادی دارد. در عملیات ساچمه‌زنی، اگر حرارت کافی نباشد، فولاد به حداکثر سختی نمی‌رسد. اگر بیش از حد گرم شود، سختی آن بسیار زیاد شده و در نتیجه مقاومت فولاد در برابر ضربه کاهش می‌یابد.

ساچمه‌زنی می‌تواند خستگی فلزات را بالا ببرد. برای انجام صحیح این فرآیند، قسمت مورد نظر باید در کوره تا دمای ۹۵۴ درجه سانتیگراد گرم شود. سپس با انجام عملیات مورد نظر، می‌توانند شرایط سایش و سختی را بهبود بخشند و در نهایت فرآیند بهبود خواص مکانیکی را تکمیل کنند.

سخن آخر

فولاد SPK در مقایسه با انواع دیگر فولاد، مقاومت و سختی بالاتری دارد. در ضمن، هنگام ساخت آن فرآیندهای پیچیده‌ای به کار می‌روند. به همین دلایل قیمت آن از مقاطع دیگر بیشتر است.

شما می‌توانید برای اطلاع از قیمت آهن امروز و انواع محصولات فولادی، استیل، آلومینیوم و مس مانند قیمت گریتینگ امروز، میلگرد، تیرآهن، ورق و … ، وارد سایت آیرومارت شوید و قیمت‌های روز را بررسی کنید. همچنین جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره‌های رایگان، کافیست با شماره ۰۲۱۴۵۳۰۶ تماس بگیرید و توسط کارشناسان مجرب راهنمایی شوید.