جایگاه فولاد فنر پرکربن CK75 در خانواده فولادهای فنری
برای خرید فولاد فنر ، فولاد کربنی 1.1248 در دسته خانوادهای از فولادهای پرکربن غیرآلیاژی قرار میگیرد که برای قطعات فنری با استحکام تسلیم بالا و هزینه کنترلشده طراحی شدهاند. فولاد فنر پرکربن 1.1248 نسبت به گرید CK67 (1.1231) با کربن بالاتر (~0.75%)، سختیپذیری و مقاومت سایشی بیشتری ارائه میدهد؛ در عوض جوشپذیری و چقرمگی محدودتری دارد و به کنترل دقیقتر عملیات حرارتی نیاز است. برای آشنایی با معیارهای انتخاب و مقایسه گریدها. تمایز اصلی فولاد فنری CK75 نسبت به گریدهای فنری با عناصر آلیاژی بالا مثل 1.8159 (51CrV4)، سادگی ترکیب و قیمت رقابتیتر برای کاربردهای نوار و استریپ دقیق است.
معادلهای بینالمللی فولاد CK75
| استاندارد | نام / عدد |
|---|---|
| DIN / W.Nr. (آلمان) | CK75 / 1.1248 |
| EN (اروپایی) | C75S / C75 |
| AISI/SAE (تقریبی) | 1075 |
| JIS (ژاپن) | S75C |
نکته: معادل AISI/SAE تقریبی است. محدودههای ترکیب شیمیایی در استانداردهای مختلف تفاوت دارند و پیش از جانشینسازی در پروژههای حساس، مشورت با مهندس مواد ضروری است.
ترکیب شیمیایی فولاد فنری CK75
بازههای زیر مطابق EN 10132 و دیتاشیتهای تولیدکنندگان برای فولاد CK75 ارائه شدهاند. عناصر در مقادیر محدود نگه داشته شدهاند تا فولاد کربنی 1.1248 در دسته غیرآلیاژی باقی بماند.
- کربن (C): ~0.75% پایه اصلی سختی، استحکام و مقاومت به سایش بالاتر نسبت به CK67 است.
- منگنز (Mn) و سیلیسیم (Si): به استحکام زمینه و یکنواختی سختی در نوار و استریپ فنری CK75 کمک میکنند.
- کروم، مولیبدن و نیکل: مقادیر کم؛ این عناصر در فولاد 1.1248 فقط بهصورت باقیمانده حضور دارند و آن را غیرآلیاژی نگه میدارند.
- فسفر و گوگرد: با کنترل دقیق محدود میشوند تا چقرمگی فولاد فنر پرکربن 1.1248 حفظ شود.
| عنصر | درصد (%) |
|---|---|
| کربن (C) | 0.70 تا 0.80 |
| سیلیسیم (Si) | 0.15 تا 0.35 |
| منگنز (Mn) | 0.60 تا 0.90 |
| فسفر (P) | کمتر از 0.025 |
| گوگرد (S) | کمتر از 0.025 |
| کروم (Cr) | کمتر از 0.40 |
| نیکل (Ni) | کمتر از 0.40 |
| مولیبدن (Mo) | کمتر از 0.10 |
خواص مکانیکی فولاد 1.1248 در حالتهای مختلف
سه ستون Q+T با سه باند تمپر مختلف ارائه شدهاند تا انتخاب حرارتی مستقیماً به خروجی مکانیکی وصل شود. مقادیر فولاد استاندارد 1.1248 بر اساس دیتاشیتهای تولیدکنندگان نگاشت شدهاند. هندسه، کیفیت ذوب و رسانه سردسازی میتوانند اعداد نهایی را جابجا کنند.
| ویژگی | آنیل نرم (+A) | نرمالایز (+N) | Q+T تمپر پایین (150–200°C) | Q+T تمپر متوسط (250–300°C) | Q+T تمپر بالا (350–450°C) |
|---|---|---|---|---|---|
| استحکام کششی | 600 تا 720 MPa | 650 تا 760 MPa | 1750 تا 1950 MPa | 1450 تا 1650 MPa | 1050 تا 1250 MPa |
| استحکام تسلیم | 300 تا 380 MPa | 320 تا 420 MPa | 1350 تا 1500 MPa | 1000 تا 1200 MPa | 700 تا 900 MPa |
| سختی هسته | 200 تا 240 HB | 210 تا 250 HB | 60 تا 62 HRC | 55 تا 57 HRC | 48 تا 52 HRC |
| مقاومت به ضربه | 18 تا 30 J | 18 تا 30 J | 6 تا 12 J | 12 تا 20 J | 18 تا 30 J |
| چقرمگی | 5 از 10 | 5 از 10 | 3 از 10 | 4 از 10 | 5 از 10 |
| ماشینکاریپذیری | 5 از 10 | 5 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 |
| جوشپذیری | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 |
| مقاومت به سایش | 5 از 10 | 6 از 10 | 9 از 10 | 8 از 10 | 7 از 10 |
| مقاومت به خوردگی | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 |
| دمای کاری پیوسته | — | — | −20 تا 200°C | −20 تا 200°C | −20 تا 200°C |
| دمای کاری مقطعی | — | — | تا 230°C | تا 230°C | تا 230°C |
بازه Rm در Q+T مطابق محدودههای صنعتی C75S/1075 نگاشت شده است. برای قطعه واقعی، دیتاشیت تامینکننده و آزمون نمونه همان ذوب معیار نهایی است.
عملیات حرارتی فولاد گرید 1.1248
چرخه معمول برای فولاد CK75: آمادهسازی (نرمالایز یا آنیل یا اسفرودایز) ← آستنیته و کوئنچ ← تمپر در یکی از سه باند دمایی. سه باند تمپر زیر دقیقاً با سه ستون Q+T جدول خواص مکانیکی فولاد 1.1248 متناظرند. برای قطعات نوار و استریپ دقیق، کنترل اعوجاج، سردشدن کنترلشده و تمپر دوبل توصیه میشود.
مرحله آمادهسازی
نرمالایز (+N): دمای 810 تا 840 درجه، 30 تا 90 دقیقه، سردسازی در هوا. برای یکنواختسازی بافت فولاد فنر 1.1248 پیش از ماشینکاری یا سختکاری.
آنیل کامل (+A): دمای 680 تا 710 درجه، 120 تا 240 دقیقه، سردسازی کنترلشده در کوره تا 600 درجه سپس هوا. برای کاهش سختی و تنش جهت ماشینکاری بهتر.
اسفرودایز (کرویسازی): چرخه ایزوترمال 780 تا 670 درجه، 180 تا 360 دقیقه، سردسازی در کوره تا 300 درجه سپس هوا. بهترین انتخاب برای ماشینکاریپذیری و کاهش اعوجاج در کوئنچ بعدی فولاد فنری CK75.
سختکاری (آستنیته + کوئنچ)
دمای آستنیته 815 تا 845 درجه سانتیگراد، نگهداری 15 تا 30 دقیقه، کوئنچ در روغن یا حمام نمک. دما و زمان نگهداری به ضخامت و کیفیت سطح قطعه وابسته است.
تمپر — انتخاب باند بر اساس کاربرد
- تمپر پایین (150–200°C): سختی 60 تا 62 HRC؛ چقرمگی 6 تا 12 J. برای قطعات با نیاز سختی حداکثر.
- تمپر متوسط (250–300°C): سختی 55 تا 57 HRC؛ چقرمگی 12 تا 20 J. تعادل سختی/چقرمگی برای اکثر کاربردهای فولاد فنر پرکربن CK75.
- تمپر بالا (350–450°C): سختی 48 تا 52 HRC؛ چقرمگی 18 تا 30 J. برای قطعاتی که جذب انرژی در اولویت است.
تنشزدایی و سختکاری سطحی
تنشزدایی در دمایی 50 درجه پایینتر از دمای تمپر، 60 تا 120 دقیقه، پس از ماشینکاری سنگین یا پیش از سنگزنی نهایی توصیه میشود.
برای بهبود دوام سطحی، سختکاری القایی یا شعلهای موثرترین روش است (سختی سطح 58 تا 62 HRC). نیتراسیون بهدلیل نبود عناصر نیتریدساز قوی بازده محدودی دارد و عملاً مانند تمپر بالا عمل میکند. کربندهی نیز تیپیک نیست.
| نوع عملیات | حالت | دما (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی |
|---|---|---|---|---|---|
| نرمالایز | +N | 810 تا 840 | 30 تا 90 دقیقه | هوا | فریت + پرلیت یکنواخت |
| آنیل کامل | +A | 680 تا 710 | 120 تا 240 دقیقه | کوره تا 600، سپس هوا | پرلیت نرم |
| اسفرودایز | کرویسازی | 780 تا 670 (ایزوترمال) | 180 تا 360 دقیقه | کوره تا 300، سپس هوا | کاربید کروی در زمینه فریتی |
| سختکاری | آستنیته + کوئنچ | 815 تا 845 | 15 تا 30 دقیقه | روغن / حمام نمک | مارتنزیت |
| تمپر پایین | — | 150 تا 200 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده (60–62 HRC) |
| تمپر متوسط | — | 250 تا 300 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده (55–57 HRC) |
| تمپر بالا | — | 350 تا 450 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده (48–52 HRC) |
| تنشزدایی | پیش/پس از ماشینکاری | < دمای تمپر − 50 | 60 تا 120 دقیقه | کوره | زمینه پایدارتر |
| سختکاری القایی / شعلهای | سطحی | 800 تا 850 (سطح) | ثانیهها تا دقیقهها | اسپری / پلیمر / هوا | مارتنزیت سطحی (58–62 HRC) |
نکته استریپ: برای نوار و استریپ دقیق، کنترل دکربوریزاسیون، تراز دانسیته جریان سنگزنی و خنککاری کافی برای جلوگیری از سوختگی سطح ضروری است.
مزایا، محدودیتها و کاربردهای فولاد CK75
اگر در مرحله مقایسه گریدها هستید و میخواهید بدانید چگونه فولاد مخصوص پروژه خود را انتخاب کنیم؟، معیار اصلی برای انتخاب فولاد کربنی CK75 نسبت به CK67 (1.1231)، نیاز به استحکام تسلیم بالاتر و مقاومت سایشی بهتر در ضخامتهای کم و متوسط است — بهویژه در کاربردهای نوار، استریپ فنری دقیق و واشرهای بشقابی.
مزایا
- استحکام تسلیم و کششی بالا در Q+T (Rm تا 1950 MPa، HRC تا 62)
- مقاومت سایشی برتر نسبت به CK67 بهدلیل کربن بالاتر
- دسترسپذیری گسترده در قالب استریپ و محدودههای سختی استاندارد
- پاسخ مناسب به سختکاری القایی برای افزایش دوام سطحی فولاد فنری CK75
- قیمت/عملکرد رقابتی نسبت به گریدهای فنری با عناصر آلیاژی بالا
محدودیتها و نکات احتیاطی
- جوشپذیری محدود: پیشگرم، ورودی حرارت کم و تنشزدایی پساجوش لازم است؛ اتصال مکانیکی ارجح است.
- چقرمگی محدود: بهویژه در تمپر پایین (6 تا 12 J)؛ برای قطعات تحت ضربه سنگین مناسب نیست.
- مقاومت خوردگی پایین: پوشش، روانکار یا نگهداری منظم در سرویس ضروری است.
- حساسیت به دکربوریزاسیون: در استریپ دقیق کنترل اتمسفر کوره و بررسی لایه سطحی الزامی است.
- سوختگی سنگزنی: کنترل دقیق شرایط سنگزنی برای جلوگیری از افت سختی سطح فولاد گرید 1.1248 مهم است.
کاربردهای اصلی
فولاد فنر پرکربن CK75 گزینه مرسوم برای قطعات فنری با استحکام بالا در ضخامتهای کم تا متوسط است. خرید فولاد برای کاربردهای زیر توصیه میشود:
- قطعات فنری: واشر بشقابی، فنرهای تخت و حلقهای، بستهای فنری
- نوار و استریپ دقیق: استریپ فنری برای قطعات ریز و ابزار صنعتی
- ابزار سبک: تیغه اره نواری، تیغههای برشی سبک
- قطعات سایشی: رینگها و مسیرهای سایشی سبک
- اجزای مکانیکی: قطعات با سختکاری سطحی القایی در لبهها و دندانهها
شرایط سرویس: برای تماس لغزشی و سایشی فولاد استاندارد 1.1248، پرداخت سطحی مناسب و روانکاری کافی الزامی است.
منابع مطالعه: 1-thyssenkrupp -3 SIJ-2 SteelNumber
خرید فولاد CK75 (خرید فولاد 1.1248)
برای دریافت قیمت فولاد CK75، مشاوره فنی رایگان و تامین با آنالیز معتبر، با کارشناسان مرجع بازار آهن شادآباد تماس بگیرید. ارسال به سراسر کشور، موجودی در قطرها و طولهای مختلف. بهترین قیمت فولاد 1.1248 را از ما بخواهید.
هنوز نظری ثبت نشده.
ارسال نظر