کلیدی ترین عوامل موثر بر قیمت فولاد اتومات

فولاد خوش تراش یا اتومات به فولادهای کم کربن اطلاق می شود که قابلیت ماشینکاری و تراشکاری زیادی دارند. به همین دلیل است که از آن برای ساخت ابزارهایی استفاده می شود که به دقت ابعادی بالا و خواص مکانیکی پایین نیاز دارند. مانند شفت، پیچ، چرخ دنده، لوازم جانبی، تجهیزات جراحی و دندانپزشکی. به طور کلی این نوع فولاد در صنایع خودروسازی، کشاورزی و نظامی کاربرد فراوانی دارد. انواع مختلف فولاد در خانواده بزرگ آلیاژهای آهن قرار می گیرند و هر کدام کاربرد و خواص خاص خود را دارند.

فولاد خوش تراش یا اتومات به دلیل ماشینکاری عالی و قابلیت سری‌تراشی شناخته شده است. این قابلیت ها این فولاد را برای استفاده در تولید قطعات خودرو، ماشین آلات و تجهیزات صنعتی مناسب می کند. تولید قطعات فولادی مستلزم سرعت تولید بالا، هزینه ماشینکاری کم، طول عمر بیشتر دستگاه و کیفیت سطح مناسب است. برای چنین مزایایی، یک فولاد اتومات خوش تراش حاوی سرب، فسفر، منگنز و گوگرد مناسب است. این فولاد در حین ماشینکاری تراشه های کوچکی ایجاد می کند. با شکستن تراشه ها به قطعات کوچک، فولاد اتومات خوش تراش، قابلیت ماشینکاری مواد را افزایش می دهد و از مخلوط شدن آنها در ماشین ها جلوگیری می کند. در این مقاله به بررسی این نوع فولاد و ویژگی های آن می پردازیم.

فولاد خوش تراش چیست؟

این فولاد یکی از انواع فولادهای کم آلیاژ کربن است که در ترکیب خود دارای چهار عنصر اصلی فسفر، سرب، منگنز و گوگرد است. ماشین کاری بسیار خوب مهم ترین ویژگی این نوع فولاد است که باعث نامگذاری خوش تراش شده است. این نوع فولاد شکننده بوده و احتمال خرابی بالایی دارد، بنابراین برای تولید آهنگری توصیه نمی شود. از طرفی به دلیل وجود فسفر و گوگرد در ترکیب آن، برای جوشکاری مناسب نیست.

گوگرد یکی از مهمترین عناصر ترکیب شیمیایی فولاد اتومات است که تاثیر زیادی بر ماشینکاری آن دارد. گوگرد باعث تشکیل ترکیبات سولفیدی در مرز دانه ها و شکستگی در حین ماشین کاری می شود. این باعث افزایش سرعت خرد کردن می شود. خواص روان کنندگی گوگرد به کاهش شدت اصطکاک بین فولاد و ابزار برش کمک می کند و در نتیجه عمر دستگاه برش افزایش می یابد.

فسفر نیز مانند گوگرد تاثیر مثبتی بر توانایی فرآوری فولاد دارد، بنابراین همراه با گوگرد استفاده می شود. در برخی از انواع فولاد خوش تراش از سرب استفاده می شود که به طور یکنواخت در ترکیب توزیع می شود. وجود این عنصر باعث خرد شدن براده و افزایش سرعت براده برداری می شود.

فولاد اتومات چیست؟

همانطور که در ابتدای مقاله اشاره کردیم، فولاد خوش تراش نوعی آلیاژ آهن کم کربن است که قابلیت تراشکاری و ماشین کاری بالایی دارد. این مشکل آهن اتومات را به گزینه ای ایده آل برای تولید ابزارهایی با دقت ابعادی بالا و خواص مکانیکی پایین تبدیل می کند. یک فولاد خوش تراش با ایجاد براده های ریز در حین ماشینکاری از به هم رسیدن این قطعات جلوگیری می کند و در نتیجه کارایی دستگاه را افزایش می دهد.

علاوه بر کربن، عناصر دیگری مانند سیلیکون، گوگرد، فسفر و منگنز در ساختار فولاد خوش تراش استفاده می شود. گوگرد یکی از عناصر اصلی مورد استفاده در ساختار فولاد اتومات است که ماشین کاری این قطعه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. این عنصر خارق ‌العاده ترکیبات سولفیدی را در مرز دانه تشکیل می‌دهد و زمینه را برای خراشیدن در حین ماشین‌کاری فراهم می‌ کند. نتیجه این کار افزایش سرعت خرد کردن است. فسفر نیز مانند گوگرد، کارایی و ماشین کاری را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.یکی دیگر از ترکیبات مورد استفاده در ساختار فولاد اتومات سرب است که مانند گوگرد و فسفر سرعت شکستگی را افزایش می دهد.

مشخصات فولاد اتومات

در ادامه به بررسی مشخصات فولاد اتومات می پردازیم. اغلب هنگام ساخت فولاد از وجود عناصری مانند گوگرد و فسفر در ترکیب شیمیایی آن اجتناب می شود. تا جایی که اکثر فولادها دارای حداقل عناصر ممکن (0.045) گوگرد و فسفر در ترکیب شیمیایی خود هستند. از آنجایی که وجود این عناصر در ترکیب فولاد بر خواص مکانیکی، چقرمگی و همگنی آنها تأثیر منفی خواهد گذاشت. اما امروزه می دانیم که وجود عناصر گوگرد (تا 0.4 درصد) و فسفر (تا 0.11 درصد) و همچنین وجود عناصر منگنز و سرب به مقادیر بین 0.15-0.35 درصد در ترکیب کم و فولادهای کربن متوسط ​​می توانند منجر به ماشینکاری، شکستگی و کیفیت سطح مطلوب این فولاد ها پس از ماشینکاری شوند. با وجود گوگرد و تشکیل نا خالصی سولفیدی در مرز دانه ها، در حین ماشینکاری، براده ها خرد شده و طول آنها کوتاهتر می شود و در نتیجه باعث افزایش سرعت آن می شود.

علاوه بر این، به دلیل خاصیت روان کنندگی گوگرد، عمر ابزار برش با کاهش شدت اصطکاک در تیغه افزایش می یابد. دلیل وجود سرب در ترکیب فولادهای خوش تراش، توزیع بسیار ریز و یکنواخت آن در بین سایر عناصر است که باعث خرد شدن براده در حین ماشینکاری می شود. بین میزان عناصر گوگرد و سرب در ترکیب شیمیایی فولاد خوش‌ تراش و امکان ماشینکاری و خرد کردن رابطه مستقیم وجود دارد. هر چه درصد این عناصر در ترکیب فولاد بیشتر باشد، کارایی آن بیشتر می شود.

 از طرفی وجود درصد بالای عناصر گوگرد و سرب می تواند منجر به شکنندگی فولاد شود. بنابراین برای دستیابی به استحکام و ماشین کاری مطلوب در فولادهای تراشیده شده به مقدار بهینه عناصر گوگرد و سرب نیاز است. درصد کربن در این فولاد ها بسته به نوع آلیاژ از 0.14% تا حداکثر 0.65% در برخی گرید ها متغیر است. خواص مکانیکی در عرض دانه فولاد خوش‌ تراش به طور قابل توجهی کمتر از طول دانه است. همچنین خواص چقرمگی و انعطاف پذیری آن نسبت به فولادهای ساده کربنی به دلیل وجود گوگرد و فسفر کمتر است. قطعات فولادی خوش تراش معمولاً بدون عملیات حرارتی و فقط با تمپرینگ برای کاهش تنش استفاده می شوند.

استاندارد فولاد اتومات

فولادهای خوش تراش یا فولادهای اتومات در طبقه بندی استاندارد DIN EN 10027-2 با ماده شماره 1.07XX ذکر شده است. استاندارد فولاد اتومات ، شامل سه دسته زیر است:

• فولادهای عملیات حرارتی نشونده: میزان کربن در فولادهای خوش تراش کمتر از 14 درصد است و عملیات حرارتی این فولاد شامل مواد 1.0715، 1.0718، 1.0736 و 1.0737 می باشد.
• فولادهای قابل سمانتاسیون: فولادهای اتومات دارای درصد کربن در محدوده 0.07-0.13 بوده و قابلیت سخت شدن سطح را پس از سیمان کاری یا کربنی شدن سطح دارند. این فولاد ها شامل شماره مواد 1/0721، 1/0722 و 1/0725 می باشد.
• فولادهای کوئنچ تمپر شونده مستقیم: این فولاد دارای 0.32-0.65 درصد کربن است و همچنین برای سخت شدن قابل عملیات حرارتی است. از فولادهای این گروه می توان به مواد شماره 1.0726، 1.0727، 1. 0756، 1/0757 و 1/0762 اشاره کرد.

فولاد اتومات 6 گوش

فولاد خوش‌ تراش در تولید بسیاری از محصولات فولادی از جمله فولاد اتومات 6 گوش استفاده می شود. پس از تهیه مذاب فولاد اتومات، برای تهیه آرماتور از این ماده، ابتدا مذاب به صورت شمش های چهار پهلو به صورت پیوسته ریخته می شود و سپس با نورد گرم در چند مرحله فولاد اتومات تولید می شود. در واقع میلگرد اتومات یک میلگرد کم آلیاژ است که دارای گوگرد، فسفر و سرب بالایی است.این محصولات معمولاً برای تولید انبوه قطعات ماشین آلات اتومات مورد استفاده قرار می گیرند.

ترکیب عناصر در 6 گوش اتومات به گونه ای است که این محصولات قابلیت جوشکاری بسیار خوبی دارند. اما این میلگرد ها برای عملیات آهنگری و نورد گرم مناسب نیستند. از انواع رایج و پر کاربرد میلگرد اتومات در ایران میلگرد اتومات شماره 1/0715 و شماره 0/0718 می باشد. این نوع آرماتورها در قسمت های 4 گوش و  6 گوش اتومات و به صورت شاخه های 6 متری توزیع می شود. میلگرد های فولادی اتومات با شماره 1/0718 نیز با نام 11SMnPb30 در بازار شناخته می شوند. کاربرد این نوع آرماتور ها در قطر های 4 تا 70 میلی متر بیشترین کاربرد را دارد. این نوع آرماتور دارای قدرت سختی بالایی بوده و با حرارت دادن آن تا دمای 880 تا 920 درجه سانتیگراد و سرد شدن سریع آن در آب ساخته می شود.

قیمت فولاد اتومات خوش تراش

فولاد خوش تراش اتومات با اختلاف قیمت کمی نسبت به سایر آلیاژهای فولادی در بازار موجود است. این افزایش قیمت بین 20 تا 25 درصد متغیر است. البته لازم به ذکر است که تسریع در فرآیند ماشینکاری و افزایش طول عمر قطعات تولید شده با فولاد اتومات این افزایش قیمت را کاملا خنثی می کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد قیمت فولاد اتومات خوش تراش می توانید به سایت ما مراجعه نمایید.

خرید فولاد اتومات

شرکت فولاد آلیاژی ایران بزرگترین تولید کننده فولادهای آلیاژی و خاص در ایران و خاورمیانه است که مجهز به پیشرفته ترین تجهیزات و دانش فنی روز دنیا می باشد. این گروه انواع فولاد آلیاژی و خاص را طبق استانداردهای جهانی تولید می کند. شرکت فولاد آلیاژی ایران یکی از تولیدکنندگان مطرح داخلی فولاد می باشد.

خرید فولاد اتومات در سایت ما با بهترین کیفیت و بهترین قیمت انجام خواهد شد. ویژگی اصلی این آلیاژ نرمی آن است که به دلیل وجود سرب یا گوگرد در ترکیب آن ایجاد می شود. با توجه به چکش خواری فولاد اتومات در عملیات کشش سرد، این فولاد به صورت چهار شکل میلگرد و 4 یا 6 پر و سایر اشکال تولید می شود. معمولا فولاد اتومات به دلیل وجود گوگرد و سرب پس از تراشکاری نیازی به پولیش ندارد. این فولاد انواع مختلفی دارد که معروف ترین آن در ایران 11smnpb30 است.

کاربرد فولاد خوش تراش

مهمترین ویژگی فولادهای خوش تراش یا اتومات ماشین کاری خوب آنهاست که باعث استفاده از این فولاد ها در سری های تراشکاری برای تولید انبوه قطعات صنعتی و خودرویی شده است.

از جمله کاربرد فولاد خوش تراش می توان به تولید قطعات در زمینه های زیر اشاره کرد:

• کاربرد فولاد خوش تراش در صنعت خودرو
• ماشین آلات و ابزار کشاورزی
• اتصالات هیدرولیک
• صنایع نظامی
• ساخت ابزار دقیق
• تولید میلگرد خوش تراش

تولید پیچ ​​و قطعات مخصوص خودرو مهمترین و اصلی ترین زمینه کاربرد فولاد اتومات می باشد.

روشهای بهبود فولاد خوش تراش

یکی از متداول ترین روشهای بهبود فولاد خوش تراش استفاده می شود، افزودن گوگرد به ترکیبات آن است. میزان گوگرد در این فولاد ها تقریباً 10 برابر بیشتر از سایر انواع فولادهای قابل فرآوری است.

هنگامی که منگنز همراه با گوگرد استفاده می شود، شاهد تشکیل سولفید منگنز در ترکیب این فولاد هستیم. همین امر باعث می شود که این سولفید ها در شرایطی که قصد داریم قطعات فولادی خوش تراش را بشکنیم مقاومت پایینی ایجاد کنند و از طرف دیگر از ایجاد ترک یا شکستگی در حین ماشینکاری جلوگیری کنیم. همچنین نباید فراموش کرد که سولفید منگنز به عنوان یک کاتالیزور در حین ماشین کاری عمل کرده و فرآیند را برای ما آسان می کند. البته نباید فراموش کرد که میزان این سولفیدها نیز بسیار مهم است.

یکی دیگر از مواد افزودنی که برای بهبود فولاد خوش تراش استفاده می شود، سرب است. استفاده از سرب و گوگرد در کنار هم این امکان را به ما می دهد تا شاهد تشکیل فرآیندی مشابه ترکیبات سولفید منگنز باشیم. یعنی عنصر هدایت کننده نیز به فرآیند ماشینکاری کمک می کند و مقاومت در برابر ترک یا شکستگی را افزایش می دهد. عنصر دیگری که برای بهبود ویژگی های فولاد خوش تراش استفاده می شود سلنیوم است. این عنصر همراه با گوگرد نیز استفاده می شود و تاثیرات خوبی در فرآیند ماشینکاری دارد که شامل:

• ساخت سطح یک پارچه برای برش
• تجمع ناخالصی ها
• افزایش قدرت انتقال حرارت
• افزایش مقاومت در برابر ضربه
• افزایش قدرت پردازش و انعطاف پذیری

عملیات حرارتی فولاد اتومات

در عملیات حرارتی فولاد اتومات، دما تا محدوده 990-890 افزایش می یابد و پس از یکنواخت شدن دمای مقطع، فرآیند خنک سازی در فر انجام می شود.

فرآیند کربورسازی در دمای 900 درجه سانتیگراد انجام می شود و زمان نگهداری در این دما به عمق سخت شدن و مقدار کربن مورد نیاز بستگی دارد.

برای بهینه سازی خواص پوسته و مرکز قطعه، فرآیندی از چرخه های سخت شدن، پالایش و بازپخت انجام می شود. فرآیند پالایش قطعه به گونه ای است که به آرامی از دمای کربوریزاسیون خنک می شود.

پس از آن تا 800-880 گرم می شود و پس از ماساژ همزمان فرآیند خنک سازی با توجه به نیاز روغن یا آب انجام می شود. بعد از تمیز کردن مرکز قطعه، مجدداً در دمای 760-760 درجه سانتیگراد گرم می شود و در آن درجه حرارت نگهداری می شود و در آب خاموش می شود. فرآیند نرمال سازی با حرارت دادن در محدوده دمایی 940-900، نگه داشتن 10-15 دقیقه و در نهایت خنک شدن در هوا انجام می شود. محدوده دمایی فرآیند پخت 120-230 است. در این فرآیند به ازای هر 1 اینچ مقطع، 1 ساعت زمان نگهداری در نظر گرفته می شود.

این فرآیند با کاهش کمی سختی سطح، سختی پوسته را بهبود می بخشد. این فرآیند همچنین حساسیت به ترک خوردگی را کاهش می دهد.

مفتول اتومات

مفتول اتومات نوعی آلیاژ مورد استفاده در تراشکاری و البته ماشینکاری به دلیل خاصیت پلاستیکی بالا می باشد. مفتول یا فولاد صیقلی نام دیگر این آلیاژ است. این نوع فولاد به دلیل وجود عناصر گوگرد یا سرب بسیار نرم است و افزودن آن انعطاف پذیری فولاد را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد، در حین کار به راحتی نمی شکند و می تواند با سرعت بالا کار کند.

این نوع مفتول ها معمولا حاوی عناصر مختلفی مانند گوگرد و سرب هستند. اگرچه آنها بی عیب و نقص نیستند. به عنوان مثال، استفاده از این مفتول می تواند باعث مشکلات سلامتی شود. یعنی در حین تولید گازهای سمی و خطرناکی متصاعد می شود که پزشکان آن را یکی از عوامل ایجاد سرطان می دانند. البته میزان گوگرد در آلیاژ فولاد اتومات کم است! دلیل اصلی کار گرم است که در آن فولاد شکننده می شود و در نتیجه می شکند و ترک می خورد. این نوع فولاد برای فرآیندهای با دمای بالا مانند آهنگری مناسب نیست.

میلگرد اتومات

این یک نوع فولاد آلیاژی است که به دلیل شکل پذیری بالا در ماشینکاری و تراشکاری استفاده می شود. نام دیگر این فولاد، فولاد خوش تراش است. این نوع فولاد آلیاژی به دلیل وجود عناصر گوگردی یا سربی بسیار نرم است و افزودن آنها باعث افزایش انعطاف پذیری فولاد اتومات می شود و در حین کار به راحتی نمی شکند و به سرعت قابل پردازش است.

چهار پهلو اتومات

باید بگوییم که چهار پهلو اتومات یکی از انواع مقاطعی است که سطح مقطع آن مربع است. این بخش نه تنها در جنس های مختلف، بلکه به روش های مختلف قابل تولید و فروش است. از جمله انواع این نوع فولاد است که توانسته طرفداران زیادی را به خود جذب کند که شامل فولاد چهار پهلو اتومات، آلومینیوم، برنج، برنز و مس است. اما در این بین فولاد مربعی CK45 یکی از رایج ترین انواع فولاد در بین نیاز مشتریان می باشد. در مورد قیمت نیز باید بدانید که قیمت این نوع فولاد چهار پهلو اتومات با توجه به اندازه و عناصر به کار رفته در ساختار آن تغییرات زیادی را تجربه می کند.

فولاد نیمه اتومات

فولاد اتومات به دلیل دارا بودن عناصر مختلف، خواص منحصر به فردی از خود نشان می دهد. به دلیل وجود ترکیبات فسفر و گوگرد، این نوع فولادها معمولاً برای جوشکاری توصیه نمی شوند.

البته باید بدانید که فولاد نیمه اتومات تمامی موارد فوق را برای تولید دارد. با این تفاوت که درصد استفاده از هر یک از عناصر موجود متفاوت خواهد بود. مثلا؛ حدود 0.37 درصد گوگرد برای ساخت فولاد اتومات استفاده می شود. این در صورتی است که این درصد در تولید فولاد اتومات به نصف کاهش یابد.

این مشکل در مورد سایر عناصر میلگرد های تقویت کننده نیز صدق می کند.

چگالی فولاد خوش تراش

یکی از تفاوت های فولاد و آلیاژهای آن، تفاوت چگالی آن است. در واقع از فولاد در تولید محصولات مختلف استفاده می شود. اما با توجه به ترکیب فولاد، چگالی آن نیز متفاوت است. هرچه چگالی آلیاژ بیشتر از فولاد باشد، استحکام بیشتری دارد. چگالی فولاد اتومات یکی از عوامل تعیین کننده استحکام این ماده است. به طور کلی متراکم ترین نوع فولاد، فولاد ضد زنگ است که چگالی آن تقریباً 8000 کیلوگرم بر متر مکعب است.

کلام آخر

شناخت انواع فولاد و ویژگی های منحصر به فرد هر یک می تواند به ما در انتخاب محصول مناسب کمک زیادی کند. در این صورت می توانیم با آگاهی کامل از مزایای بی شمار فولاد در هر موقعیت خاص استفاده کنیم. مقاله ای که از پیش نظر گذراندید توسط گروه صنعتی فولاد پایتخت تهیه شده است. همانطور که در این مقاله ذکر شد، می بینیم که فولاد ها علیرغم سختی بالایی که دارند، می توانند با اصلاح عناصر ترکیب شیمیایی به فلزاتی ایده آل برای ماشینکاری تبدیل شوند. استفاده از فولاد اتومات این امکان را به ما می دهد که قطعه ای با سختی و استحکام بالا داشته باشیم، عملیات ماشینکاری آنها نیز به راحتی انجام می شود و در نهایت قطعاتی با کیفیت سطح بالا و هزینه کمتری داشته باشیم.