جایگاه فولاد فنر پرکربن CK100 در خانواده فولادهای فنری
برای خرید فولاد فنری , فولاد کربنی 1.1275 در بالاترین ردهٔ فولادهای غیرآلیاژی فنری قرار میگیرد. با حدود 1.0% کربن، این گرید نسبت به CK85 (1.1269) سختیپذیری و مقاومت سایشی بیشتری دارد؛ در عوض چقرمگی و جوشپذیری آن محدودتر است و کنترل دقیق فرآیند حرارتی اهمیت بیشتری پیدا میکند.
معادلهای بینالمللی فولاد CK100
| استاندارد | نام / عدد |
|---|---|
| DIN / W.Nr. (آلمان) | CK100 / 1.1275 |
| EN (اروپایی) | C100S |
| AISI/SAE (تقریبی) | 1095 |
| JIS (ژاپن) | SK95 / SK4-CSP |
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 CK100
بازههای زیر مطابق EN 10132 و دیتاشیتهای تولیدکنندگان برای فولاد CK100 ارائه شدهاند. درصد کربن بالا سختیپذیری و مقاومت به سایش عالی ایجاد میکند، اما حساسیت به ترک و افت چقرمگی را نیز افزایش میدهد.
- کربن (C): ~1.0% پایهٔ اصلی سختی و مقاومت به سایش برتر نسبت به CK85 است.
- منگنز (Mn) و سیلیسیم (Si): به استحکام زمینه و یکنواختی سختی در نوار و استریپ فنری کمک میکنند.
- کروم، مولیبدن و نیکل: فقط بهصورت باقیمانده حضور دارند و ماهیت غیرآلیاژی فولاد 1.1275 را حفظ میکنند.
- فسفر و گوگرد: با کنترل دقیق محدود میشوند تا چقرمگی این گرید پرکربن تا حد ممکن حفظ شود.
| عنصر | درصد (%) |
|---|---|
| کربن (C) | 0.95 تا 1.05 |
| سیلیسیم (Si) | 0.15 تا 0.35 |
| منگنز (Mn) | 0.30 تا 0.50 |
| 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 1.1275 در حالتهای مختلف
سه ستون Q+T با سه باند تمپر ارائه شدهاند تا انتخاب حرارتی مستقیماً به خروجی مکانیکی وصل شود. هندسه، کیفیت ذوب و رسانهٔ 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 | 660 تا 780 MPa | 1850 تا 2050 MPa | 1500 تا 1700 MPa | 1050 تا 1250 MPa |
| استحکام تسلیم | 300 تا 380 MPa | 330 تا 420 MPa | 1400 تا 1550 MPa | 1050 تا 1200 MPa | 700 تا 900 MPa |
| سختی هسته | 200 تا 240 HB | 210 تا 255 HB | 61 تا 63 HRC | 55 تا 57 HRC | 48 تا 52 HRC |
| مقاومت به ضربه | 18 تا 30 J | 18 تا 30 J | 5 تا 10 J | 10 تا 18 J | 18 تا 28 J |
| چقرمگی | 4 از 10 | 4 از 10 | 2 از 10 | 3 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 | 6 از 10 | 7 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 |
برای قطعهٔ واقعی، دیتاشیت تأمینکنندهٔ همان ذوب و آزمون نمونه معیار نهایی است؛ ابعاد، رسانهٔ کوئنچ و تمپر دوبل میتوانند خروجی را جابجا کنند.
عملیات حرارتی فولاد گرید 1.1275
چرخهٔ معمول برای فولاد CK100: 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 متناظرند. برای نوار و استریپ دقیق، کنترل اعوجاج و تمپر دوبل توصیه میشود.
مرحله آمادهسازی
نرمالایز (+N): دمای 800 تا 840 درجه، 30 تا 90 دقیقه، سردسازی در هوا. برای یکنواختسازی بافت 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): چرخهٔ ایزوترمال 780 تا 670 درجه، 180 تا 360 دقیقه، سردسازی در کوره تا 300 درجه سپس هوا. بهترین گزینه برای کاهش اعوجاج در کوئنچ بعدی.
سختکاری فولاد 1.1275 (آستنیته + کوئنچ)
دمای آستنیته 800 تا 830 درجه سانتیگراد، نگهداری 10 تا 25 دقیقه، کوئنچ در روغن یا حمام نمک. برای جلوگیری از رشد دانه، از دماهای بسیار بالا اجتناب شود.
تمپر — انتخاب باند بر اساس کاربرد
- تمپر پایین (150–200°C): سختی 61 تا 63 HRC؛ چقرمگی 5 تا 10 J. برای قطعات با نیاز سختی حداکثر.
- تمپر متوسط (250–300°C): سختی 55 تا 57 HRC؛ چقرمگی 10 تا 18 J. تعادل سختی/چقرمگی برای اکثر کاربردهای فولاد فنر پرکربن CK100.
- تمپر بالا (350–450°C): سختی 48 تا 52 HRC؛ چقرمگی 18 تا 28 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.
سختکاری القایی یا شعلهای موثرترین روش برای بهبود دوام سطحی فولاد CK100 است (سختی سطح 58 تا 62 HRC). نیتراسیون در نبود عناصر نیتریدساز قوی بازده محدودی دارد و عملاً مانند تمپر بالا عمل میکند.
| نوع عملیات | حالت | دما (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی |
|---|---|---|---|---|---|
| نرمالایز | +N | 800 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 | 800 تا 830 | 10 تا 25 دقیقه | روغن / حمام نمک | مارتنزیت |
| تمپر پایین | — | 150 تا 200 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده (61–63 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 830 (سطح) | ثانیهها تا دقیقهها | اسپری / پلیمر / هوا | مارتنزیت سطحی (58–62 HRC) |
نکته استریپ: برای نوار و استریپ دقیق فولاد 1.1275، کنترل دکربوریزاسیون، تراز دانسیته جریان سنگزنی و خنککاری کافی برای جلوگیری از سوختگی سطح ضروری است.
مزایا، محدودیتها و کاربردهای فولاد CK100
اگر در مرحلهٔ مقایسهٔ گریدها هستید و میخواهید بدانید چگونه فولاد مخصوص پروژه خود را انتخاب کنیم؟, معیار اصلی برای انتخاب فولاد CK100 نسبت به CK85، نیاز به استحکام و مقاومت سایشی بالاتر است — با پذیرش محدودیت بیشتر در چقرمگی و حساسیت بیشتر به کنترل فرآیند حرارتی.
مزایا
- استحکام کششی تا 2050 MPa و سختی تا 63 HRC در Q+T با تمپر پایین
- مقاومت سایشی برتر در میان گریدهای فنری غیرآلیاژی
- دسترسپذیری در قالب استریپ و نوار با محدودههای سختی استاندارد
- پاسخ مناسب به سختکاری القایی برای افزایش دوام لبهها و مسیرهای سایشی
- قیمت/عملکرد مناسب برای استریپ و فنرهای تخت/واشر بشقابی
محدودیتها و نکات احتیاطی
- جوشپذیری محدود: پیشگرم، ورودی حرارت کم و تنشزدایی پساجوش لازم است؛ اتصال مکانیکی ارجح است.
- چقرمگی محدود: در تمپر پایین (5 تا 10 J)؛ برای قطعات تحت ضربه سنگین مناسب نیست.
- مقاومت خوردگی پایین: پوشش، روانکار یا نگهداری منظم در سرویس ضروری است.
- حساسیت به دکربوریزاسیون و رشد دانه: کنترل دقیق دمای آستنیته و اتمسفر کوره الزامی است.
- سوختگی سنگزنی: کنترل دقیق شرایط سنگزنی برای جلوگیری از افت سختی سطح مهم است.
کاربردهای اصلی فولاد CK100
خرید فولاد فنری 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: تیغهٔ ارهٔ 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، پرداخت سطحی مناسب و روانکاری کافی الزامی است.
منابع مطالعه: 1-thyssenkrupp-3 SteelNumber -2 Virgamet
خرید فولاد CK100 (خرید فولاد 1.1275)
برای دریافت قیمت فولاد CK100، 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 1.1275 را از ما بخواهید.
هنوز نظری ثبت نشده.
ارسال نظر