فولاد فنر کربن دار CK100 (C100S /1.1275)— ترکیب، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی و کاربردها
CK100 یا C100S (معادل تقریبی AISI 1095) یک فولاد فنری پرکربن است که پس از کوئنچ و تمپر به سختی و استحکام بسیار بالا میرسد. برای استریپ/نوار فنری دقیق، فنرهای تخت/حلقهای، واشرهای بشقابی و تیغههای سبک صنعتی استفاده میشود. در برابر سایش عملکرد خوبی دارد اما جوشپذیری و ضربهپذیری آن محدود است؛ بنابراین کنترل اعوجاج در عملیات حرارتی، کیفیت پرداخت سطح و روانکاری در سرویس اهمیت بالایی 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 1.1274 آشنا میشویم.
ترکیب و خواص شیمیایی
بازههای شیمیایی مطابق استانداردهای EN برای C100S/1.1275–1.1274 و کارتهای تولیدکننده تنظیم شدهاند. درصد کربن بالا، سختیپذیری و مقاومت به سایش عالی ایجاد میکند، اما حساسیت به ترک و افت چقرمگی نیز افزایش مییابد.
| عنصر | درصد موجود |
|---|---|
| کربن (C) | 0.95 تا 1.05 % |
| سیلیسیم (Si) | 0.15 تا 0.35 % |
| منگنز (Mn) | 0.30 تا 0.50 % |
| فسفر (P) | کوچکتر از 0.025 % |
| گوگرد (S) | کوچکتر از 0.025 % |
| کروم (Cr) | کوچکتر از 0.40 % |
| نیکل (Ni) | کوچکتر از 0.40 % |
| مولیبدن (Mo) | کوچکتر از 0.10 % |
کربن ≈1.0% → سختیپذیری و مقاومت به سایش بسیار خوب، اما چارپی پایینتر از CK85/CK75.
خواص مکانیکی CK100 در حالات مختلف
سه ستون Q+T نمایندهٔ تمپر پایین/متوسط/بالا هستند تا انتخاب حرارتی مستقیماً به خروجی مکانیکی وصل شود. اعداد برای نوار/مقاطع رایج و مسیر عملیات استاندارد (آستنیته، کوئنچ روغن/نمک، تمپر) نگاشت شدهاند؛ ضخامت، کیفیت سطح و رسانهٔ سردسازی میتوانند مقادیر واقعی را جابهجا کنند.
| 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 720 MPa | از 660 تا 780 MPa | از 1850 تا 2050 MPa | از 1500 تا 1700 MPa | از 1050 تا 1250 MPa |
| استحکام تسلیم | از 300 تا 380 MPa | از 330 تا 420 MPa | از 1400 تا 1550 MPa | از 1050 تا 1200 MPa | از 700 تا 900 MPa |
| سختی هسته | از 200 تا 240 HB | از 210 تا 255 HB | از 61 تا 63 HRC | از 55 تا 57 HRC | از 48 تا 52 HRC |
| مقاومت به ضربه | از 18 تا 30 J | از 18 تا 30 J | از 5 تا 10 J | از 10 تا 18 J | از 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 | — | — | 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 |
برای قطعهٔ واقعی، به دیتاشیت تأمینکنندهٔ همان ذوب و آزمون نمونهٔ خود قطعه تکیه کنید؛ ابعاد و کیفیت سطح، رسانهٔ کوئنچ و تمپر دوبل میتوانند خروجی را جابهجا کنند.
عملیات حرارتی CK100 : نرمالایز/آنیل، آستنیته و کوئنچ، تمپر
چرخهٔ معمول شامل آمادهسازی (نرمالایز یا آنیل)، آستنیته و کوئنچ (روغن/حمام نمک)، سپس تمپر در یکی از سه بازهٔ دمایی است. سه ردیف «تمپر پایین/متوسط/بالا» در جدول زیر دقیقاً با سه ستون Q+T در جدول خواص مکانیکی متناظر است تا انتخاب حرارتی با خروجی مکانیکی مقایسه شود. برای استریپ دقیق، کنترل دکربوریزاسیون، سردکردن کنترلشده و تمپر دوبل توصیه میشود.
| نوع عملیات | حالت | دما (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی | توضیحات تکمیلی |
|---|---|---|---|---|---|---|
| نرمالایز و آمادهسازی | نرمالایز (+N) | 800 تا 840 | 30 تا 90 دقیقه | هوای کوره / هوا | فریت + پرلیت یکنواخت | یکنواختسازی بافت و کاهش تنشهای اولیه |
| نرمکاری و آمادهسازی | آنیل کامل (+A) | 680 تا 710 | 120 تا 240 دقیقه | در کوره تا 600 سپس هوا | پرلیت نرم | برای ماشینکاری بهتر و کاهش سختی اولیه |
| نرمکاری و آمادهسازی | اسفرودایز | ایزوترمال 780 تا 670 | 180 تا 360 دقیقه | در کوره تا 300 سپس هوا | کاربیدهای کروی در زمینهٔ فریتی/پرلیتی | کاهش اعوجاج در کوئنچ و بهبود ماشینکاری |
| سختکاری | آستنیته + کوئنچ | 800 تا 830 | 10 تا 25 دقیقه | روغن / حمام نمک | مارتنزیت | برای جلوگیری از رشد دانه، از دماهای بسیار بالا اجتناب شود |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای پایین | 150 تا 200 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | هدف سختی حدود 61 تا 63 HRC |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای متوسط | 250 تا 300 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | تعادل سختی/چقرمگی (≈ 55 تا 57 HRC) |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای بالا | 350 تا 450 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | چقرمگی بهتر در ازای افت سختی (≈ 48 تا 52 HRC) |
| تنشزدایی | قبل/بعد از ماشینکاری | 50 کوچکتر از دمای تمپر | 60 تا 120 دقیقه | کوره | زمینه پایدارتر | پس از ماشینکاری سنگین یا قبل از سنگزنی نهایی |
| سختکاری سطحی | القایی / شعلهای | آستنیتی سطح تا 800–830 | ثانیهها تا دقیقهها | اسپری / پلیمر / هوا | سطح مارتنزیتی (HRC 58 تا 62) | برای لبهها/دندانهها و مسیرهای سایشی سبک |
- برای استریپ دقیق: کنترل دکربوریزاسیون، یکنواختی حرارت و خنککاری مناسب در سنگزنی برای جلوگیری از سوختگی سطح.
- نیتراسیون در نبود عناصر نیتریدساز قوی بازده محدودی دارد و عملاً اثرش شبیه تمپر بالاست؛ القایی/شعلهای معمولاً انتخاب بهتری است.
ویژگیها، مزایا و معایب
فولاد فنری پرکربن با قابلیت دستیابی به استحکامهای بسیار بالا و مقاومت سایش عالی؛ اقتصادی برای استریپ و واشرهای بشقابی. در مقابل، جوشپذیری و چارپی محدود است و به کنترل دقیق فرآیند حرارتی نیاز دارد.
ویژگیهای کلیدی
- Rm تا ≈ 2050 MPa در +QT (بسته به تمپر/ضخامت) و HRC تا ≈ 63 در تمپر پایین.
- پاسخ مناسب به سختکاری القایی برای افزایش دوام لبهها/دندانهها.
- رفتار حرارتی تیپیک فولاد کربنی (α≈12 µm/m·K، k≈47–50 W/m·K).
مزایا
- استحکام و سختی بسیار بالا با هزینهٔ کنترلشده.
- در دسترس در قالب نوار/استریپ با محدودههای سختی استاندارد.
معایب
- جوشپذیری و ضربهپذیری محدود؛ حساس به اُورنور و سوختگی سنگزنی.
- مقاومت خوردگی پایین؛ نیازمند پوشش/روانکار و نگهداری.
کاربردها
CK100 (C100S /1.1275) برای استریپ/نوار فنری دقیق و قطعاتی که به استحکام و سختی بالا نیاز دارند انتخاب رایجی است. در عمل، برای فنرهای تخت/حلقهای و واشرهای بشقابی، تیغههای سبک (از جمله ارهٔ نواری سبک) و اجزایی که با سختکاری القایی به دوام لبه و مسیر سایشی بهتر میرسند بهکار میرود. در کنار اینها، پرداخت سطحی مناسب و روانکاری کافی برای جلوگیری از سایش و خوردگی ضروری است.
موارد مصرف رایج
- استریپ و نوار فنری دقیق
- واشر بشقابی، فنرهای تخت/حلقهای، بستهای فنری
- تیغههای سبک/ارهٔ نواری
- لبهها/دندانهها و مسیرهای سایشی سبک با سختکاری القایی
خرید فولاد CK100 با بهترین قیمت
برای خرید فولاد 1.1275 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.
قطرهای موجود فولاد CK100
سوالات متداول (FAQ)
منابع مطالعه: 1-thyssenkrupp _ 2-SteelNumber _ 3-Virgamet
