اگر شما هم در حال مطالعه ی این مقاله هستید احتمالا این سوال برایتان پیش آمده است که منظور از فولاد های گرم کار و سردکار چیست ؟ چه ویژگی های منحصر به فردی دارند ؟ و کاربرد هر کدام در صنعت چیست؟ ما دراین مقاله اطلاعات مفیدی تهیه کردیم که به شما کمک می کند تصویر بهتری از این نوع فولاد ها داشته باشید.
همانطور که می دانید و در مقالات گذشته نیز اشاره شد فولاد به عنوان یکی از کلیدی ترین و مهم ترین مواد اولیه در صنعت محسوب می شود و با ترکیب فولاد خام با کربن و سایر ترکیبات شیمیایی با درصد های مشخص، فولاد ویژگی های متنوعی به خود می گیرد و در نتیجه ی آن برای کاربرد های ویژه ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. پیش از این که به بررسی فولاد های گرم کار و سردکار و تفاوت های آنها بپردازیم بهتر است بدانید که در دنیای فولاد ، فولاد ها بسته به ترکیبات شیمیایی موجود در آنها و کاربرد های خود به سه دسته ی اصلی تقسیم بندی می شوند.
- فولاد های کربنی
- فولاد های ابزاری که نام انگلیسی آن Tool Steel می باشد و همانطور که از نام آن مشخص است برای ساخت ابزارآلات استفاده می شود. (فولاد های گرم کار و سردکار در این طبقه قرار می گیرند.)
- فولاد های آلیاژی با نام انگلیسی Alloy Steel (در مقاله ی فروش فولادهای آلیاژی به طور کامل به بررسی این نوع از فولاد های آلیاژی ، خواص و کاربرد های آنها پرداخته شده است. )
فولاد سردکار (Cold Working Tool Steel)
به طور کلی فولاد های سردکار در دماهای پایین (معمولاً زیر 200 درجه سانتیگراد) تولید میشوند. در فرآیند تولید، از فولاد گرمکار یا فولاد کربنی استفاده میشود و تحت فرآیندهایی از جمله کویلینگ، کرنش و فرآیندههای مکانیکی دیگر خنک شده و شکل داده میشود. فولاد سردکار دارای ویژگیهایی مانند صلابت بالا، انعطافپذیری مناسب و ترکیبات شیمیایی دقیقتر نسبت به فولاد گرمکار است. در فرآیند تولید این نوع فولاد، عناصری مانند تنگستن،منگنز،کروم و مولبیدن به آن اضافه می شود که به مقاومت در برابر سختی آن می افزاید. این ویژگی ها و خصوصیات این نوع فولاد باعث می شود تا این فولاد برای تولید قطعاتی که نیاز به دقت و کیفیت بالا دارند، مانند قطعات خودرو، وسایل آشپزخانه، لوازم الکترونیکی و ظروف استفاده شود.
ویژگیهای اصلی فولاد سردکار عبارتند از:
انعطافپذیری
صلابت بالا
دقت ابعادی
پایداری شیمیایی
سطح صاف و بدون زنگزدگی
انواع فولاد های ابزاری سردکار
فولاد های سردکار به سه دسته ی اصلی تقسیم می شوند که به آنها نوع یا گرید گفته می شود
- D2 (AISI D2, DIN 1.2379): گرید
نوع D2 یکی از پرکاربردترین فولادهای ابزاری سردکار است که دارای درصد بالایی از کربن می باشد. از دیگر گرید های ان می تواند به D6، D3 و D7 اشاره کرد. این فولاد دارای مقاومت بالا در برابر سایش و حرارت است و از آن برای ساخت ابزارهای برشی، قالبهای ریختهگری، و ماتریسهای خمش استفاده میشود.
- A2 (AISI A2, DIN 1.2363):
این نوع از فولاد در گرید های مختلفی مانند A2، A3، A4، A6، A7، A8، A9و A10 ساخته می شود که معروف ترین آنها A2 است . این فولاد دارای صلابت و استحکام کمتری نسبت به D2 است. با این حال، A2 دارای مقاومت بهتری در برابر شکستگی است و در تولید ابزارهایی که نیاز به مقاومت در برابر ضربه دارند، مورد استفاده قرار میگیرد.
- O1 (AISI O1, DIN 1.2510):
این فولاد دارای مقاومت در برابر سایش و صلابت زیادی است و از آن برای تولید ابزارهایی مانند قالبهای ریختهگری، ابزارهای برش و فرآوری چوب استفاده میشود.
فولاد گرمکار(Hot Work Tool Steel)
فولاد گرمکار همانطور که از نام آن مشخص است مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت دارد. برخلاف فولاد سردکار این فولاد دارای درصد بالایی از کروم می باشد و به همین دلیل خواص مکانیکی ببهتری نسبت به فولاد سردکار دارد. خواص اصلی فولاد گرمکار عبارتند از مقاومت بالا در برابر فشار، استحکام بیشتر، ویژگیهای لاستیکی مناسبتر و قابلیت جذب انرژی بالا. این نوع فولاد بیشتر در ساخت قطعاتی مانند بلوکها، تیرها، ورقها و قطعات ساختمانی که نیاز به تحمل بارهای سنگین دارند، مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع فولاد گرمکار
فولاد های گرمکار در گرید های متنوعی از H1 تا H59 وجود دارند که تفاوت آنها در نوع عناصر و ترکیبات به کار رفته در آن ها است . به عنوان مثال گرید های H1 تا H19 دارای درصد بالایی کروم هستند و در زیر به چند نوع ان به همراه کاربرد های آن ها اشاره شده است.
- H13 (AISI H13, DIN 1.2344):
گرید H13 یکی از پرکاربردترین فولادهای ابزاری گرمکار است که دارای مقاومت بالا در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام مناسبی است. از این فولاد برای تولید ابزارهایی مانند قالبهای ریختهگری، ابزارهای فرآوری پلاستیک و قطعات خودرو استفاده میشود.
- H11 (AISI H11, DIN 1.2343):
این فولاد نیز در دسته فولادهای ابزاری گرمکار محبوب است به این دلیل که دارای مقاومت بالایی در برابر حرارت، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی میباشد. کاربرد ابن نوع فولاد ساخت ابزارهایی است که در شرایط حرارتی بالا و تنش مکانیکی به خوبی عمل میکنند.
- H10 (AISI H10, DIN 1.2365):
از این فولاد به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و استحکام برای تولید ابزارهایی که در تزریق پلاستیک و دیگر فرآیندهای حرارتی کاربرد دارند، استفاده میشود.
لیست تفاوت های فولاد های گرمکار و سردکار در یک نگاه
- تفاوت در ترکیبات شیمیایی : فولاد سردکار دارای درصد بالایی کربن است در حالیکه فولاد گرمکار دارای درصد کربن کمتری و دارای عناصری مانند کروم ، تنگستن و مولیبدن است.
- تفاوت در نوع گرید: فولاد های سردکار در سه دسته ی O ، A و D قرار می گیرند در حالیکه فولاد های گرمکار در گرید H قرار دارند.
- تفاوت در کاربرد در صنایع مختلف: هر کدام از فولاد های گرمکار و سردکار با توجه به عناصر و ترکیبات تشکیل دهنده ویژگی های خاص خود و در نتیجه ی آن کارایی خاصی در صنایع مختلف دارند که در بالا به طور کامل توضیح داده شده است. به عنوان مثال فولاد گرمکار به دلیل مقاومت حرارتی بالا در صنایعی مانند تولید قطعات خودرو، قطعات ماشینآلات سنگین و قطعات فلزی بزرگ کاربرد دارند در حالیکه فولاد های سردکار در صنایعی مانند تولید ابزار ها و قطعات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند.
- تفاوت در دمای کاری : فولاد های سردکار در دمای زیر 200 درجه ی سانتیگراد تولید می شود در حالیکه فولاد های گرمکار تا دمای 700 درجه ی سانتیگراد استحکام خود را حفظ می کند.
