فولاد فنر کربن دار CK60 (C60E/1.1221) — ترکیب، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی، کاربردها و خرید
CK60 یک فولاد کربنی غیرآلیاژی با حدود 0.60% کربن است که پس از کوئنچ و تمپر میتواند به سختیهای بالا برسد و برای شفتها، چکشها، فنرهای تخت/حلقهای سبک، چرخدندهها و قطعات سایشپذیر عمومی بهکار میرود. نسبت به گریدهای آلیاژی، هزینهی رقابتیتری دارد اما چقرمگی و جوشپذیری پایینتری نشان میدهد و برای دوام سطحی، پرداخت و روانکاری نقش کلیدی دارند.
در جداول بالا استانداردها و نام های معادل و ویژگی های فیزیکی آن را ملاحظه کردید، در ادامه با ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی، کاربردها و نحوه خرید و قطرهای موجود قیمت آلیاژ 1.1221 آشنا میشویم.
ترکیب و خواص شیمیایی
بازههای زیر مطابق EN/ISO برای C60E/1.1221 ارائه شدهاند. عناصر آلیاژی (Cr+Mo+Ni) باید جمعاً کوچکتر از 0.63% باشند. حدود دقیق هر ذوب/تأمینکننده میتواند در تلرانسهای محدود نوسان داشته باشد.
| عنصر | درصد موجود |
|---|---|
| کربن (C) | 0.57 تا 0.65 % |
| سیلیسیم (Si) | 0.10 تا 0.40 % |
| منگنز (Mn) | 0.60 تا 0.90 % |
| فسفر (P) | کوچکتر از 0.025 % |
| گوگرد (S) | کوچکتر از 0.035 % |
| کروم (Cr) | کوچکتر از 0.40 % |
| مولیبدن (Mo) | کوچکتر از 0.10 % |
| نیکل (Ni) | کوچکتر از 0.40 % |
| جمع Cr+Mo+Ni | کوچکتر از 0.63 % |
- کربن ~0.6% → سختیپذیری خوب در مقاطع نازک/متوسط، سختی نهایی بالا پس از Q+T.
- Mn و Si → کمک به استحکام زمینه و یکنواختی سختی؛ ولی هنوز چقرمگی مانند گریدهای آلیاژی نیست.
- مقادیر کم Cr/Mo/Ni → فولاد همچنان «غیرآلیاژی» باقی میماند.
خواص مکانیکی CK60 در حالات مختلف
مقادیر جدول بر پایهٔ استاندارد EN/ISO و کارت فنی Lucefin نگاشت شدهاند. ستونهای Q+T سه باند تمپر (پایین/متوسط/بالا) را پوشش میدهند تا انتخاب حرارتی مستقیماً به خروجی Rm/Rp0.2/HRC/چقرمگی وصل شود. ابعاد، مسیر عملیات (آستنیته/کوئنچ)، رسانهٔ سردسازی و کیفیت ذوب روی مقادیر اثر جدی دارند.
| نام ویژگی | آنیل نرم (+A) | نرمالایز (+N) | Q+T دمای پایین (°C 150–200) | Q+T دمای متوسط (°C 250–300) | Q+T دمای بالا (°C 350–450) |
|---|---|---|---|---|---|
| استحکام کششی | از 600 تا 700 MPa | از 650 تا 710 MPa | از 1700 تا 2070 MPa | از 1250 تا 1450 MPa | از 900 تا 1100 MPa |
| استحکام تسلیم | از 300 تا 380 MPa | از 310 تا 380 MPa | از 1200 تا 1450 MPa | از 900 تا 1100 MPa | از 600 تا 750 MPa |
| سختی هسته | از 180 تا 240 HB | از 200 تا 220 HB | از 59 تا 62 HRC | از 55 تا 57 HRC | از 48 تا 52 HRC |
| مقاومت به ضربه | از 18 تا 30 J | از 18 تا 30 J | کوچکتر از 12 J | از 12 تا 20 J | از 20 تا 30 J |
| چقرمگی | 6 از 10 | 6 از 10 | 3 از 10 | 5 از 10 | 6 از 10 |
| ماشینکاریپذیری | 7 از 10 | 6 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 |
| جوشپذیری | 3 از 10 | 3 از 10 | 3 از 10 | 3 از 10 | 3 از 10 |
| مقاومت به سایش | 4 از 10 | 5 از 10 | 8 از 10 | 7 از 10 | 6 از 10 |
| مقاومت به خوردگی | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 |
| دمای کاری پیوسته | — | — | از −20 تا 200 °C | از −20 تا 200 °C | از −20 تا 200 °C |
| دمای کاری مقطعی | — | — | تا 230 °C | تا 230 °C | تا 230 °C |
منحنی تمپر (HRC و Rm) بر اساس کارت Lucefin (آستنیته 830 °C و کوئنچ در آب/روغن) نگاشت شده است؛ ردیفهای +A/+N مطابق EN/ISO برای ابعاد متعارف است. برای قطعهٔ واقعی به دیتاشیت تأمینکننده و آزمون نمونه همان ذوب استناد کنید.
عملیات حرارتی CK60: نرمالایز، اسفرودایز، کوئنچ و تمپر
چرخهٔ مرسوم: آمادهسازی (نرمالایز یا آنیل) → آستنیته و کوئنچ (روغن/آب یا نمک) → تمپر در یکی از سه باند دمایی. سه ردیف «تمپر پایین/متوسط/بالا» در جدول زیر دقیقاً با سه ستون Q+T در جدول خواص مکانیکی متناظرند تا انتخاب حرارتی را به خروجی مکانیکی وصل کنید. برای قطعات دقیق، تنشزدایی پس از ماشینکاری، کوئنچ کنترلشده و در صورت نیاز تمپر دوبل توصیه میشود.
| نوع عملیات | حالت | دما (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی | توضیحات تکمیلی |
|---|---|---|---|---|---|---|
| نرمالایز و آمادهسازی | نرمالایز (+N) | 820 تا 860 | 30 تا 90 دقیقه | هوای کوره / هوا | فریت + پرلیت یکنواخت | یکنواختسازی دانهها پیش از ماشینکاری/سختکاری |
| نرمکاری و آمادهسازی | آنیل کامل (+A) | 700 | 120 تا 240 دقیقه | در کوره تا 600 سپس هوا | پرلیت نرم (HB کوچکتر از 241) | کاهش سختی و تنش برای ماشینکاری بهتر |
| نرمکاری و آمادهسازی | کرویسازی | 780 تا 670 (ایزوترمال) | 180 تا 360 دقیقه | در کوره تا 300 سپس هوا | کاربیدهای کروی در زمینه فریتی/پرلیتی | بهبود ماشینکاری و کاهش اعوجاج در کوئنچ |
| سختکاری | آستنیته + کوئنچ | 800 تا 840 | 15 تا 30 دقیقه | روغن / آب / حمام نمک | مارتنزیت | انتخاب رسانه متناسب با ضخامت؛ کنترل اعوجاج |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای پایین | 150 تا 200 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | هدف سختی حدود 59 تا 62 HRC |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای متوسط | 250 تا 300 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | تعادل سختی/چقرمگی (HRC حدود 55 تا 57) |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای بالا | 350 تا 450 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | چقرمگی بالاتر در ازای افت سختی (HRC حدود 48 تا 52) |
| تنشزدایی | قبل/بعد از ماشینکاری | 50 کوچکتر از دمای تمپر | 60 تا 120 دقیقه | کوره | زمینه پایدارتر | پس از ماشینکاری سنگین یا پیش از کوئنچ |
| سختکاری سطحی | القایی / شعلهای | آستنیتی سطح تا 800–850 | ثانیهها تا دقیقهها | اسپری / پلیمر / هوا | سطح مارتنزیتی (HRC 58 تا 62) | تیپیک و مؤثر برای دندانهها/لبههای سایشی |
- نیتراسیون برای CK60 بهدلیل نبود عناصر نیتریدساز قوی، بازده محدود دارد و مانند تمپر بالا عمل میکند؛ در صورت اجبار، ضخامت لایه و افت احتمالی سختی هسته را بسنجید.
- کربندهی سطحی برای CK60 تیپیک نیست (خودِ فولاد پرکربن است)؛ بهجای آن سختکاری القایی/شعلهای معمولاً نتیجهٔ بهتری میدهد.
ویژگیها، مزایا و معایب
فولاد کربنی میانکربن با سختیپذیری مناسب برای مقاطع متوسط، هزینهٔ مناسب و قابلیت سختکاری سطحی (القایی/شعلهای). در عوض جوشپذیری و چقرمگی محدودتر از گریدهای آلیاژی نظیر 42CrMo4 است.
ویژگیهای کلیدی
- سختی نهایی بالا پس از Q+T (تا ~HRC 62 در تمپر پایین).
- ماشینکاریپذیری خوب در حالت اسفرودایز؛ پس از سختکاری عمدتاً سنگزنی.
- پاسخ عالی به سختکاری القایی/شعلهای برای بهبود دوام سطحی.
مزایا
- قیمت/عملکرد مناسب برای قطعات عمومی با بار متوسط.
- در دسترسبودن گستردهٔ مقاطع و استانداردهای شناختهشده.
- پرداخت سطحی و پولیشپذیری خوب پس از عملیات مناسب.
معایب
- چقرمگی و ضربهپذیری پایینتر از فولادهای آلیاژی تمپرشده.
- جوشپذیری محدود؛ به پیشگرم (حدود 150 تا 260 °C) و پسگرم (590 تا 650 °C) نیاز دارد.
- مقاومت خوردگی پایین؛ نیازمند روانکار/پوشش یا نگهداری منظم.
کاربردها
گزینهٔ مرسوم برای قطعات عمومیِ سایشپذیر و پر تنش با ابعاد متوسط که نیاز به سختی بالا و هزینهٔ کنترلشده دارند.
موارد مصرف رایج
- شفتها، پینها و بوشهای عمومی
- چکشها، کلنگها، تیغههای دستی و ابزارهای ضربهای
- چرخدندهها و یاتاقانهای ساده (Sleeve) با سختکاری القایی
- رولرها، غلطکهای سبک و رینگهای سایشی
- فنرهای تخت/حلقهای سبک (در شرایط مناسب Q+T)
شرایط کاری پیشنهادی
- برای تماس لغزشی/سایشی: سختکاری القایی، پرداخت و روانکاری کافی
- کنترل دکربوریزاسیون و سوختگی سنگزنی برای دوام سطحی
خرید فولاد CK60 با بهترین قیمت
برای خرید فولاد فنر 1.1221 با کیفیت تضمینشده و آنالیز معتبر، همین حالا با ما تماس بگیرید. این آلیاژ در مقاطع متداول با امکان برش سفارشی آماده ارسال است. موجودی بهروز و قیمت رقابتی، خریدی مطمئن را برای شما فراهم میکند.
