فولاد 1.736

با توجه به پیشرفت ساخت و ساز و پیشرفت صنایع تولیدی، بی‌شک بشر برای رفع نیازهای خود نیاز به فولادی دارد که از مقاومت بالا با خواص ویژه برخوردار باشد.
فولاد خوش ‌تراش که به آن فولاد اتومات و یا ماشین کاری آزاد نیز گفته می‌ شود، فولادی است که اگر بر روی آن ماشین ‌کاری انجام شود، تراشه و یا براده‌ هایی از خود تولید می ‌کند.
خرده‌ های تراشه ‌ها باعث می ‌شود که فولاد ماشین‌ کاری ‌اش افزایش یابد و بهتر شود؛ به همین منظور آن خرده‌ ها را در ماشین‌ آلات از قطعات اصلی جدا می ‌کنند.
فولاد 1.0736 یا اتومات دارای خواص منحصر به فرد است که آن را از سایر فولادها جدا می ‌کند. شما همراهان گرامی می ‌توانید جهت کسب اطلاعات بهتر و بیشتر در مورد فولاد 1.736 تا انتهای این مقاله با همراه باشید.

عملیات ماشین کاری

عملیات ماشین کاری شامل چرخش، فرز و حفاری است که طی این عملیات، تغییر شکل یا جوشکاری بجای ایجاد تراشه می ‌شود.
در انجام عملیات ماشین کاری، سطح کار دچار اختلال می‌ شود، دمای برش افزایش پیدا می‌ کند و عمر ابزار به میزان قابل توجهی کاهش می ‌یابد.
یک لبه بزرگ در نوک ابزار گوگرد بسیار کم تشکیل می ‌شود. این امر به بررسی مداوم و یا تغییر ابزار نیاز دارد که باعث کاهش بهره ‌وری و هزینه‌ های بالاتر می ‌شود.
به طور کل، اصطلاح ماشین کاری با سه پارامتر زیر مشخص می‌ شود:

  • سرعت ماشین کاری
  • صافی سطح اجزا پس از ماشین کاری
  •  عمر ابزارهای برش مورد استفاده برای عملیات ماشین کاری

قابلیت ماشین کاری فولاد اتومات

اصطلاح قابلیت ماشین کاری به سهولت در اجرا و کاهش هزینه دستیابی به تولید قطعات ماشینکاری مربوط می ‌شود. قابلیت ماشین کاری را می ‌توان از نظر صافی سطح، شکل تراشه، عمر ابزار، میزان مصرف برق و سرعت تولید اندازه ‌گیری کرد. ماشین کاری خاصیت ذاتی ماده مثل استحکام کششی نیست زیرا بستگی به معیار انتخاب شده، نوع ابزار برش، عمل برش، شرایط برش و قدرت ابزار دارد.
هر چه استحکام و سختی فولاد بیشتر باشد، نیروهای برش و درجه حرارت بالاتر و قابلیت ماشین کاری آن پایین ‌تر است. با این وجود، نرمی فولاد قابلیت ماشین کاری آن را با تسهیل فرآیند تشکیل تراشه و کاهش لبه داخلی بهبود می‌ بخشد.
با این وجود سختی برای حداکثر قابلیت ماشینکاری وجود دارد. در صورتی که سطح سختی فولاد پایین باشد، فولادها بسیار نرم و انعطاف ‌پذیر هستند و یک لبه داخلی بزرگ و ناپایدار در لبه برش شکل می ‌گیرد.
از این رو ماشین کاری در فولادهای نرم بهتر است. بنابراین در هنگام تلاش برای به حداکثر رساندن ماشین کاری باید حد بهینه حاصل شود.

فولادهای 1.0736 به چه دلیلی ساخته می شود؟

هدف از طراحی فولادهای خوش تراش، افزایش انعطاف پذیری فولادها به منظور افزایش سهولت استفاده از عملیات برش برای فلز است. با این حال، پیشرفت در عملکرد ماشین کاری اغلب بستگی به خواص مکانیکی آن دارد.

ترکیبات فولادهای 1.0736چیست؟

فولادهای خوش تراش، دارای مقادیر بالایی از گوگرد و فسفر است که برای ابزارهای اتوماتیک پر سرعت و نیمه اتوماتیک با سرعت بالا مناسب هستند. فولادهای خوش تراش معمولاً فولادهای کربنی هستند و در آلیاژ آن‌ ها از گوگرد (S)، سرب، بیسموت (Bi) ، سلنیوم (Se) ، تلوریم (Te) ،فسفر (P) استفاده می ‌شود.

این عناصر درون فولاد خصوصیات لازم برای ماشینکاری بهتر را ایجاد می ‌کند، زیرا اساساً پراکندگی آسان تراشه ‌ها را در طول ماشین کاری تضمین می ‌کند. در نهایت باعث می ‌شود که نیروی ماشینکاری کاهش پیدا کرده و باعث بهبود عمر ابزار و صافی سطح اجزای ماشینکاری می‌ شود.
فولاد 1.0736 به صورت میله تولید می‌ شود و حاوی 0.08-0.45 درصد کربن ، 0.15-0.35 درصد سیلیکون ، 0.6-1.55 درصد منگنز ، 0.08-0.30 درصد گوگرد، و 0.05-0.16 درصد فسفر است. مقدار بالای گوگرد در آن منجر به تشکیل اجزایی مانند سولفید منگنز در طول آن می ‌شود؛ و سبب تسهیل اجزای آن می‌ شود، همین امر سبب سنگ زنی و تشکیل آسان تراشه می ‌شود. برای این اهداف، فولاد خوش تراش گاهی با سرب و تلوریم آلیاژ می ‌شود.

خصوصیات مکانیکی فولادهای خوش

تراش خصوصیات مکانیکی فولاد خوش تراش یا همان فولادهای اتومات (بسته به گرید فولاد و قطر میله) به شرح زیر است:
خواص مکانیکی در عرض دانه ‌های فولاد خوش تراش به طور قابل توجهی پایین ‌تر از طول دانه است. خاصیت انعطاف پذیری و چقرمگی آن نسبت به فولادهای کربنی معمولی به دلیل وجود گوگرد و فسفر کمتر است. قابلیت جوش ‌پذیری آن هم ضعیف ‌تر است.
قطعات فولاد 1.0736 معمولاً بدون عملیات حرارتی و فقط با تمپرینگ برای رفع تنش استفاده می‌ شوند. فولادهای خوش تراش در درجه اول برای ساخت پیچ و مهره، قطعات خاص خودرو و ابزار مورد استفاده قرار می ‌گیرند.

متالورژی فولادهای خوش تراش

رفتار برشی فولادهای کربنی و آلیاژی تحت تأثیر ترکیب شیمیایی، ریزساختار، مقدار و نوع اجزا و … قرار دارد. در فولادهای نرمالیزه شده فریت/ پرلیت، افزایش کربن به سرعت عمر ابزار را با تغییر تشکیل تراشه از مکانیسم جریان به مکانیسم برشی تغییر می ‌دهد.
با این حال، برای فولادهای حاوی کمتر از 0.15 درصد کربن، لبه‌ های بزرگ ساخته شده از مواد ممکن است دچار شار شود که می ‌تواند ویژگی ‌های ماشین کاری غیرقابل پیش‌ بینی به همراه داشته باشد.
کاهش میزان کُرنش می‌ تواند باعث سایش کمتر ابزار، طول تراشه کوتاه تر و صافی بهتر سطح آن شود و این می‌ تواند با نورد سرد یا افزایش سطح P و نیتروژن (N) تقویت شود.
سازه‌ های مارتنزیت / بینیتی کوئنچ و تمپر شده به دلیل سطح سختی بالا، دارای ویژگی ‌های ماشین کاری نامرغوب هستند ،اگرچه بیشتر فولادهای کربن متوسط در این شرایط ماشین کاری می‌ شوند.

تأثیر عناصر در رفتار فولاد خوش تراش

یکی از محبوب ترین روش ‌های افزایش قابلیت ماشینکاری، دستکاری ماهیت و توزیع اجزای موجود در فولاد است. اجزا را می ‌توان بطور گسترده از نظر تأثیر آن‌ ها بر رفتار برش به شرح زیر طبقه ‌بندی کرد:
مضر (ساینده ، سخت) مانند Al2O3 ، SiO2 ، Cr2O3 ، TiN و غیره
مطلوب مانند MnS ، MnSe ، MnTe ، سرب ، Bi
دارای تأثیرات کوچک یا بدون تأثیر مانند FeO ، MnO ، سیلیکات‌ های نرم

یکی از متداول ‌ترین تکنیک‌ های بهبود ماشین‌ کاری افزایش سطح S (گوگرد) است. S سولفید منگنز مرکب (MnS) را تشکیل می ‌دهد که نرم است و به عنوان یک ناپیوستگی تراشه عمل می‌ کند. S حجم اجزای قابل تغییر در MnS را افزایش می دهد.
به طور معمول بالاترین سطح S تجاری در حدود 0.35 درصد است و ارزان ترین افزودنی ماشین کاری محسوب می ‌شود. افزودن مواد باعث این تأثیرات می ‌شود: کار برشی درگیر در تشکیل تراشه کاهش پیدا می ‌کند.
یک اثر روان کننده قوی در فصل مشترک ابزار / تراشه رخ می ‌دهد.
رسوبات سولفید محافظ روی ابزارهای کاربید در طیف وسیعی از سرعت‌ های برش شکل می‌ گیرند.
پایداری لبه ساخته شده افزایش یافته و اندازه آن کاهش می یابد و در نتیجه صافی سطح بهبود می‌ یابد.

ترکیب شیمیایی فولاد، چگونه ماشین کاری را بهبود می ‌بخشد؟

قابلیت ماشین کاری با افزایش مقدار گوگرد بهبود می ‌یابد. اجزای سولفید منگنز به عنوان مکان ‌های شروع ترک داخلی در طی تغییر شکل شدید و درجه حرارت بالا که در طول تراش در عملیات برش ایجاد می شوند، عمل می کنند و باعث کاهش پیچش تراشه می شوند.

آن ‌ها همچنین به عنوان یک روان کننده داخلی بین تراشه و ابزار رفتار می ‌کنند. این امر شکل گیری لبه داخلی را نیز کاهش می ‌دهد. از این رو ، بخش بزرگی از اجزای سولفید منگنز در فولاد خوش تراش نیروی مورد نیاز برای ایجاد تراشه را کاهش می ‌دهد. این باعث کاهش اصطکاک بین تراشه و ابزار، کاهش دمای برش، کاهش ساییدگی ابزار و بهبود سطح می شود.
با وجود انواع خاصی از ابزار برش کاربید، لایه ‌ای از سولفید منگنز می ‌تواند بر روی سطح ابزار ایجاد شود و به عنوان یک سد محافظ بین تراشه و ابزار عمل کرده و باعث افزایش قابلیت ماشینکاری شود.
قابلیت ماشین کاری با توزیع یکنواخت سولفیدهای کروی بزرگ، که توزیع آن با روش‌ های ریخته گری و حذف اکسیداسیون تحت تأثیر قرار می‌ گیرد، بهینه شده است. Se و Te می ‌توانند جایگزین گوگرد برای تشکیل اجزاء مخلوط شوند و فعالیت S زیاد آنها منجر به سطح انرژی پایین تر شود. Te همچنین ممکن است به عنوان یک فیلم نازک در مرزهای بین فازی باقی بماند و از این رو مقاومت در برابر برش را بیشتر کاهش دهد.
Pb به شکلی مشابه گوگرد کار می‌ کند. اگرچه حلّالیت سرب در فولاد مذاب در حدود 0.3٪ است ، اما در حالت جامد نامحلول است و یک پراکندگی تصادفی از اجزای موجود در فولادهای با S کم را تشکیل می‌ دهد. در موارد دوباره سولفور شده، افزودن سرب همچنین باعث تشکیل دنباله بر روی قطعات MnS می ‌شود.
سرب به عنوان یک روان کننده داخلی عمل می ‌کند، اصطکاک را کاهش می‌ دهد، باعث بهبود فرم تراشه و صافی سطح می شود. در دمای برش بالا، فولاد سرب دار شروع به رفتار مشابه با فولاد بدون سرب می ‌کند.

بیسموت در مکان ‌هایی اضافه می ‌شود که استفاده از سرب مورد علاقه نیست (یا در موارد شدید ممنوع است). همچنین از آن به عنوان مکمل سرب استفاده می ‌شود. Bi با ذوب شدن به یک فیلم نازک از مایع برای روغنکاری در کسری از میکرو ثانیه، توانایی ماشینکاری بهتر در فولادها را ایجاد می ‌کند.
از دیگر مزایای استفاده از Bi، شامل توزیع یکنواخت به دلیل یکسان بودن چگالی آن با آهن، دوستار محیط زیست بودن نسبت به سرب و همچنان قابلیت جوشکاری است.
عناصر دیگر مانند P و N نیز نقش مؤثری در تصمیم گیری در مورد عملکرد کلی ماشینکاری برای فولاد خوش تراش دارند. P و N نه تنها سختی فولادها را افزایش می‌ دهند بلکه آن ‌ها نیز فولاد را ترد می ‌کنند. این افزایش سختی برای دستیابی به سختی بهینه کافی است. بنابراین، آن ‌ها نیز اجزای مهمی در فولادهای خوش تراش کم کربن هستند.

قیمت فولاد خوش تراش

به طور کلی فولاد خوش تراش ۱۵ تا ۲۰ درصد از فولاد استاندارد گران ‌تر است اما با توجه به افزایش سرعت ماشینکاری، برش ‌های بزرگتر و عمر بیشتر، این افزایش قیمت جبران می ‌شود و می ‌توان استفاده از فولاد اتومات را یک انتخاب بهینه دانست.