فولاد خوش تراش به فولادی گفته می شود که خاصیت ماشینکاری و تراشکاری بالایی دارد. عمر ابزار، سرعت ماشینکاری، کیفیت سطح ماشینکاری و اندازه تراشه چهار شاخص اصلی در تعیین شرایط ماشینکاری هستند. فولاد خوش تراش در واقع همان فولاد کربنی است که برخی از عناصر گوگرد، سرب، بیسموت، سلنیوم، تلوریم یا فسفر به آن اضافه شده است.
امروزه با پیشرفت ابزار و روش های برش، عملیات سطحی، ماشینکاری و شکل دهی قطعات به روش تراشکاری انجام می شود. اما در حین عملیات تراشکاری، مشکلاتی مانند ایجاد دمای بالا در محل کار و نیاز به نیروی برش بیشتر در حین ماشینکاری وجود دارد که می تواند منجر به کاهش عمر تجهیزات ماشینکاری، کاهش سرعت تولید و افزایش قیمت تمام شده قطعات محصول نهایی شود.
بنابراین در چنین شرایطی برای تولید قطعات فولادی با حجم بالا باید از فولاد هایی با قابلیت ماشینکاری عالی یا خوش تراش استفاده کرد تا قطعات تمام شده پس از ماشینکاری از کیفیت سطح بالایی برخوردار بوده و سرعت تولید افزایش و هزینه های پردازش کاهش می یابد.
فهرست
فولادهایی که قابلیت ماشینکاری و تراشکاری بالایی از طریق بهبود عناصر ترکیب شیمیایی دارند، فولاد خوش تراش یا فولاد اتومات نامیده می شوند. این نوع فولاد ها برای ساخت ابزارهایی با دقت ابعادی بالا و خواص مکانیکی کم بسیار مناسب بوده و با ایجاد براده های ریز در حین فرآوری از اتصال این قطعات جلوگیری کرده و در نتیجه کارایی دستگاه را افزایش می دهند.
فولادهای خوش تراش بیشتر در تولید پیچ و مهره، قطعات و ابزار مخصوص خودرو استفاده می شود.
هدف از طراحی فولادهای خوش تراش، افزایش انعطاف پذیری فولاد برای افزایش سهولت استفاده از عملیات برش فلز است.
این نوع فولادها بر اساس استانداردهای مختلف زیر تولید می شوند:
معروف ترین استاندارد فولاد استاندارد 1.0718 است. مقداری سرب در ترکیب آن وجود دارد که باعث صیقلی شدن آن می شود.
فولاد اتومات نوعی 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 بوده و افزودن آنها باعث افزایش انعطاف پذیری فولاد اتومات می شود و در حین کار به راحتی نمی شکند و می توان آن را به سرعت ماشین کاری کرد.
این فولاد حاوی عناصر گوگرد و سرب است. مشکل این فولاد عناصر به کار رفته در آن است که برای سلامتی بسیار خطرناک است و در حین تولید گازهای سمی و خطرناکی ایجاد می شود که برخی از پزشکان معتقدند گازهای سرطان زا هستند. البته میزان سولفور موجود در ترکیب آلیاژی فولاد اتومات باید کم باشد زیرا در حین عملیات گرم باعث شکننده شدن فولاد و در نتیجه شکستن و ترک خوردن می شود.
این نوع فولاد برای کاربردهای با دمای بالا مانند آهنگری مناسب نیست.
میلگرد های اتومات میلگرد های کم آلیاژی هستند که دارای گوگرد، فسفر یا سرب بالایی هستند. میلگرد های اتومات اغلب برای تولید انبوه قطعات ماشین های اتومات استفاده می شوند. از ویژگی های میلگرد اتومات می توان به قابلیت جوشکاری عالی اشاره کرد. گوگرد و سرب موجود در میلگرد های اتومات باعث خرد شدن و افزایش سرعت براده برداری می شود.
میلگرد خوش تراش نام دیگر میلگرد اتومات می باشد و گروه فولاد پایتخت انواع میلگرد تیز برش را در اندازه ها و ابعاد مختلف معرفی کرده است. همانطور که گفته شد میزان بالای گوگرد و سرب باعث سهولت کار و شکستن این میلگرد ها می شود و همچنین شکنندگی آنها را افزایش می دهد. بنابراین، میلگرد های خوش تراش برای عملیات آهنگری و نورد گرم مناسب نیستند.
همانطور که می دانید فولاد خوش تراش عمدتا در صنایع خودروسازی، ماشین آلات نظامی، ماشین آلات کشاورزی، اتصالات هیدرولیک، صنایع فلزی و صنعت قطعه سازی استفاده می شود.
اما عناصر سازنده فولاد اتومات چیست؟ هر کدام از آنها چه ویژگی هایی دارند؟
*گوگرد
گوگرد یکی از عناصر فولاد خوش تراش است که معمولاً حدود 0.37 درصد از این نوع فولاد را تشکیل می دهد.
هنگامی که این عنصر به سایر عناصر سازنده فولاد اتومات اضافه می شود، نوعی تکتیک سولفید ایجاد می شود که نقطه ذوب کمتری دارد. این توسط دانه های شبکه احاطه شده است و منجر به تضعیف ارتباط بین داده ها می شود.
در واقع این تضعیف اتصال در هنگام شکل دهی گرم منجر به از بین رفتن پیوند بین داده ها و حتی شکستگی فولاد می شود.
با توجه به اینکه گوگرد تمایل زیادی به پیوند با منگنز دارد، نمی تواند دور از ذهن باشد که دیگر عنصر فولاد اتومات را منگنز تشکیل دهد تا سولفید منگنز نیز بدست آید.
در طی تحقیقات، این ترکیبات تأثیر بسیار کمی بر فولاد دارند و اغلب توزیع آنها به صورت پراکنده خواهد بود. یکی دیگر از دلایل استفاده از گوگرد روانکاری بالای آن است که ماشین کاری را تسهیل کرده و اصطکاک را کاهش می دهد.
* سرب
یکی از دلایل اصلی استفاده از سرب در تولید فولاد خوش تراش، توزیع ریز و یکنواخت آن به صورت براده های ریز است که باعث ایجاد سطحی خوب و تمیز می شود.
این عنصر یک آلیاژ است و به دلیل توزیع بسیار ریز سوسپانسیون در بین سایر عناصر در فولادهای خوش تراش، باعث ایجاد براده های ریز در حین ماشینکاری و سطح ماشینکاری تمیز می شود.
* فسفر
از دیگر عناصر فولاد خوش تراش می توان به فسفر اشاره کرد. عنصری که به عنوان یک عنصر نامطلوب در بین عناصر دیگر شناخته شده است و حتی می تواند باعث جدا شدن اولیه در هنگام انجماد شود.
به دلیل پایداری بسیار پایین فاز گاما، این عنصر همیشه در معرض خطر جدا شدن ثانویه به حالت جامد است. به همین دلیل است که این عنصر در کمترین حد ممکن و فقط برای رفع نیاز استفاده می شود.
* منگنز
منگنز یک عنصر اکسیژن زدا است. این عنصر پس از پیوند گوگرد و سولفید منگنز به راحتی تشکیل می شود و تمامی اثرات مضر ناشی از اکسیژن را از بین می برد.با توجه به توضیحات داده شده؛ شما باید وجود منگنز را به عنوان حیاتی ترین عنصر در فولاد خوش تراش در نظر بگیرید. زیرا این قابلیت را دارد که خطر شکنندگی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
*سیلیسیم
گفته شده است که منگنز یکی از عناصر مهم در فولاد خوش تراش محسوب می شود و وظیفه اصلی آن اکسیژن زدایی است. اما آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چگونه می توان استحکام و مقاومت در برابر سایش فولاد را پس از اکسیژن زدایی افزایش داد؟
در واقع، وقتی اکسیژن زدایی با استفاده از منگنز انجام میشود، عنصر سیلیکون در دسترس قرار می گیرد. زیرا آهن مورد استفاده در تولید فولاد به دلیل ترکیبات خود دارای مقدار زیادی سیلیکون است. معمولا گفته می شود که فولاد سیلیکات که مقدار آن بیشتر از 0.4٪ است. یکی از مهم ترین ویژگی های آن افزایش استحکام و مقاومت در برابر سایش فولاد است.
خرید انواع فولاد اتومات در فولاد پایتخت با بهترین کیفیت و قیمت انجام خواهد شد. ویژگی اصلی این آلیاژ نرمی آن است که به دلیل وجود سرب یا گوگرد در ترکیب آن ایجاد می شود. به دلیل شکل پذیری فولاد اتومات در فرآیند 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 نیازی به پرداخت پس از تراشکاری ندارد.
قیمت فولاد خوش تراش بسته به نوع گرید تهیه شده می تواند متفاوت باشد، زیرا طیف آلیاژهای مورد استفاده در آن بسیار متنوع است. علاوه بر این، نوسانات نرخ ارز و همچنین تغییرات در هزینه های انجام شده برای کارخانه های تولیدی، مانند هزینه های مورد نیاز برای تولید گرمای لازم برای ریخته گری، تغییراتی را در قیمت فولاد اتومات ایجاد می کند.
برای اطلاع از قیمت فولاد اتومات علاوه بر جداول این صفحه می توانید از طریق راه های ارتباطی زیر با کارشناسان فولاد پایتخت تماس حاصل فرمایید تا در کمترین زمان ممکن از قیمت روز فولاد خوش تراش (اتومات) مطلع شوید.
فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا (HSLA) یا فولادهای میکروآلیاژی به گونه ای طراحی شده اند که خواص مکانیکی بهتر و همچنین مقاومت بیشتری در برابر خوردگی جوی نسبت به فولادهای کربنی معمولی داشته باشند. فولادهای HSLA در دسته فولادهای آلیاژی قرار نمی گیرند. استحکام کششی این گروه از فولادها بیشتر از 275 مگاپاسکال است.
ترکیب شیمیایی یک نمونه HSLA می تواند برای ضخامت های مختلف متفاوت باشد. HSLA به صورت ورق یا صفحه دارای محتوای کربن کم (بین 0.05 تا 0.25 درصد) است تا شکل پذیری و جوش پذیری قابل قبولی داشته باشد. همچنین میزان منگنز در ساختار آن حداکثر 2 درصد است. مقادیر کمی کروم، نیکل، مولیبدن، مس، نیتروژن، وانادیم، نیوبیم، تیتانیوم و زیرکونیوم نیز در فولادهای HSLA استفاده می شود.
فولادهای HSLA را می توان به 6 گروه تقسیم کرد. کاربرد اصلی فولاد HSLA در صنعت نفت و گاز برای ساخت خطوط لوله است. همچنین برای ساخت ماشین آلات سنگین برای معدن، کشاورزی، راه سازی و غیره استفاده می شود.
شما می توانید هر روز با مراجعه به سایت ما قیمت فولاد اتومات را بررسی کنید و یا با مشاوران توانمند ما تماس بگیرید. جالب است بدانید که استفاده از فولاد اتومات باعث کاهش قیمت تمام شده می شود زیرا سرعت تولید قطعات افزایش می یابد. همچنین به دلیل افزایش سرعت و چکش خواری بهتر این فولاد می توان اشکال بیشتری را تشکیل داد. از جمله مصارف اصلی فولاد اتومات به صنعت خودروسازی، کشاورزی، نظامی، تولید قطعات و تجهیزات اشاره کرد.
با توجه به اینکه فولاد اتومات قابلیت ماشین کاری را دارد می توان از تراشکاری سری برای تولید انبوه قطعات خودرو و سایر قطعات صنعتی استفاده کرد. به همین دلیل از کاربردهای فولاد خوش تراش می توان به تولید پیچ و مهره، تولید قطعات مخصوص خودرو و ادوات کشاورزی، اتصالات هیدرولیک، نظامی، تولید ابزار دقیق، صنایع فلزی، تولید قطعات و ابزارآلات و …. اشاره کرد.
برای دستیابی به توزیع یکنواخت اینکلوژن های سولفیدی در تمام قطعات با خواص مکانیکی خوب و ماشین کاری عالی، روش تولید این فولاد باید به دقت کنترل شود. به طور کلی، فولاد اتومات ماشین کاری را بهبود می بخشد، بنابراین عمر ابزار را افزایش می دهد. از طرف دیگر، هر چه استحکام و سختی فولاد بیشتر باشد، نیروهای برش بیشتر و دما و ماشینکاری کمتر می شود.
با این حال، تسهیل فرآیند تشکیل تراشه و کاهش لبه داخلی، ماشینکاری آن را بهبود می بخشد. همچنین این نوع فولاد به دلیل براده برداری آسان در بسیاری از فرآیندهای تولید بر روی تراش های اتومات، نیمه اتومات و یا تراش های CNC استفاده می شود. لازم به ذکر است که فولاد اتومات در درجه اول برای تولید پیچ و مهره و همچنین قطعات و ابزار مخصوص خودرو استفاده می شود.
استاندارد فولاد اتومات مختلف است که یکی از معروف ترین آنها 1.0718 می باشد. این آلیاژ معمولاً برای استفاده از فولاد در صنایع مختلف استفاده می شود. امروزه از فولاد اتومات برای ساخت انواع پروفیل های فولادی به ویژه میلگرد های تقویت کننده استفاده می شود.
فولاد با استحکام بالا 1.0715 (اتومات) استحکام بالایی دارد و برای ماشینکاری عالی است. در صورت نیاز می توان این فولاد را کربوره کرد و در شرایط سخت برای تولید قطعات و تولید انبوه در صنعت خودروسازی استفاده نمود.
فولاد مرغوب 1.0718 استحکام خوبی دارد و میزان بالای سرب موجود در آن این فولاد را برای ماشین کاری بهتر کرده است. از این فولاد می توان در صنعت قطعات خودرو، تجهیزات و قطعات ماشین آلات استفاده کرد.
فولاد خوش تراش (اتومات) 1.0737 دارای خواص ماشینکاری عالی می باشد، این فولاد به دلیل استحکام بالا قابلیت کربوره شدن را دارد و برای ساخت و تولید قطعات، تولید انبوه خودرو و ماشین آلات بسیار مناسب است. فولاد خوش تراش دارای 0.08 درصد کربن و مقادیری سیلیکون، منگنز، فسفر، گوگرد و عناصر سرب است.
وجود گوگرد و فسفر در آلیاژها باعث شکننده بودن آن می شود. به همین دلیل درصد کمی برای ساخت آلیاژهای مقاوم استفاده می شود. در فرآیند هایی مانند تراشکاری که نیاز به تردی کمتری دارند، از آلیاژی با درصد کربن کم استفاده می شود. شکنندگی نشانه استحکام کم آن نیست، اما عملکرد فولاد را متفاوت می کند.
گروه فولادهای کربن متوسط که به «فولادهای H» معروف هستند به قدری مهم هستند که تقریباً تمام اجسامی که اطراف ما را احاطه کرده و هر روز با آن ها مواجه می شویم، با کمک فولاد گرمکار ساخته می شوند. دامنه کاربرد فولادهای ابزار گرمکار بسیار گسترده است و ابزارهای تولیدی در متنوع ترین مناطق آب و هوایی مورد استفاده قرار می گیرند.
این فولاد ها عمدتاً برای تولید قطعاتی استفاده می شوند که در دماهای بالا از 480 تا 760 درجه سانتی گراد (900 تا 1400 درجه فارنهایت) کار می کنند. ابزارهای ساخته شده از فولاد ابزار گرمکار در حین استفاده دائماً در معرض دماهای بالا هستند و همچنین در معرض بارهای حرارتی متغیر قرار دارند. استفاده از فولادهای ابزار کار گرمکار با کیفیت بالا برای اطمینان از راندمان بهینه و بهره وری بالا ضروری است.
اثربخشی فولاد ابزار گرمکار با ترکیب شیمیایی آن، فناوری مورد استفاده در تولید و عملیات حرارتی بعدی تعیین می شود. همچنین برای کار موفقیت آمیز در دماهای بالا، ابزارها باید ترکیبی از استحکام، مقاومت در برابر سایش و چقرمگی داشته باشند. فرآیندهای مختلفی مانند مهر زنی، حفاری، کشش و اکسترود برای تشکیل فولاد قابل کار گرم وجود دارد که دمای کاری آن حداکثر دمایی است که ابزار می تواند در آن کار کند.
این مقدار همیشه بالاتر از میانگین دمای بدست آمده محاسبه می شود. به عنوان مثال، در ابزارهایی مانند قالب های اکستروژن و فشار، فولاد برای مدت زمان قابل توجهی در تماس مداوم است و بنابراین گرمایش موضعی کاملاً شدید می شود. برای تحمل چنین شرایط کاری، سختی قرمز و مقاومت بالا در برابر نرم شدن با عملیات حرارتی یا کشش معیارهای کلیدی برای فولادهای گرم کار است.
برای جلوگیری از نرم شدن یا بازپخت، ابزار باید بین هر عملیات حفاری خنک شود. از آنجایی که حرارت در سطح فولاد شدیدتر است، این گرمایش و سرمایش چرخهای شامل انبساط و انقباض لایه سطحی است و برای تحمل چنین شرایطی، فولاد باید در تمام محدوده دمایی که با آن مواجه می شود بسیار انعطاف پذیر باشد.
سخت کاری فولاد همان برگشت دادن فولاد و عملیات حرارتی است. سخت کاری نوعی عملیات حرارتی است که با استفاده از شرایط کاری و محیطی خاص، سطح قطعه را سخت می کند، در حالی که ترکیب شیمیایی داخل قطعه تغییر نمی کند. در نهایت قطعه ای به دست می آید که علاوه بر صاف بودن دارای سختی سطحی مورد نظر نیز می باشد.
قطعات فولادی را می توان به گونه ای عملیات حرارتی کرد که علاوه بر مقاومت در برابر سایش از استحکام دینامیکی خوبی نیز برخوردار باشد. پس از انجام کلیه مراحل مربوط به شکل دهی مانند ماشین کاری و … عملیات حرارتی انجام می شود زیرا آخرین عملیاتی است که باید در مرحله نهایی تولید قطعه انجام شود.
گرمایش و سرمایش زمانی فلزات، سرامیک ها و آلیاژها به منظور دستیابی به خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب را عملیات حرارتی می گویند.عملیات حرارتی برای مواد غیر فلزی مانند شیشه و سرامیک نیز استفاده می شود.
فولاد MO40 یک فولاد کم آلیاژ حاوی کروم مولیبدن است. این ماده فولادی به دلیل استفاده از آن در تولید محصولات فولادی با استحکام بالا با مقاومت در برابر سایش و ضربه، انتخابی عالی برای مواد مورد استفاده در صنایع مختلف است. عناصر آلیاژی اصلی اضافه شده به AISI 4140 کروم، منگنز و مولیبدن هستند.
نقش کروم در فولاد هایی که کروم تنها آلیاژ مورد استفاده در آنهاست. به طور کلی با مقدار کمتر فولاد می تواند مقاومت و گرما را چند برابر کند. ترکیب مولیبدن با کروم در فولاد می تواند خواص مقاومت در برابر ضربه و حرارت را در مقایسه با ترکیب فولاد کروم افزایش دهد. دمایی که کرم و قالب می توانند تحمل کنند حدود 600 درجه سانتیگراد است.
در ادامه به خصوصیات مکانیکی فولادهای خوش تراش می پردازیم. معمولاً قطعات مختلف فولاد خوش تراش فقط برای رفع تنش های موجود در آنها تحت عملیات کوئنچینگ قرار می گیرند و عملیات حرارتی دیگری روی این محصولات اعمال نمی شود. با مقایسه این محصولات با فولادهای کربنی متوجه می شویم که چقرمگی آن ها کمتر است و از طرفی قابلیت جوشکاری فولاد خوش تراش ضعیف تر است.
دانه بندی فولاد خوش تراش به گونه ای است که خواص مکانیکی آن نسبت به سایر انواع فولاد کمتر است و این امر کارایی آنها را افزایش می دهد. زیرا فسفر و گوگرد بیشتری در ترکیب آنها دیده می شود.
در این مقاله شما را با مهمترین عناصر فولاد خوش تراش آشنا کردیم. اکنون می دانید که ویژگی های هر یک از آنها چیست و در چه زمینه ای می توانند به شما کمک کنند. باید بدانید که این عناصر تنها در صورتی می توانند نتایج مثبتی به همراه داشته باشند که در حین تولید به میزان مناسب استفاده شوند.
درصورتیکه همچنان سوالی در این زمینه دارید توصیه می کنیم با کارشناسان متخصص فولاد پایتخت تماس حاصل فرمائید تا ایشان اطلاعات کاملی در این زمینه در اختیار شما قرار دهند.