فولاد فنری 1.5025 (51Si7): ترکیب، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی و کاربردها
1.5025 با نام 51Si7 (معادل SAE 9255) فولاد فنری سیلیکونی است که پس از کوئنچ و تمپر، استحکام بالا و برگشتپذیری کشسان مناسبی ارائه میکند. این گرید برای فنرهای برگ و کویلِ پُرتنش در خودرو و ریل، تسمههای فنری و قطعات الاستیک متداول است.
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 1.5025 آشنا میشویم.
ترکیب و خواص شیمیایی
طراحی آلیاژی بر پایهٔ Si (برای ارتقای الاستیسیته و تمایل کمتر به خزش/افت ارتفاع فنر) همراه با کربن میانی و Mn انجام شده است. بازهٔ زیر مطابق دیتاشیت SIJ و جدول ترکیب Virgamet است.
| عنصر | درصد موجود |
|---|---|
| کربن (C) | 0.47 تا 0.55 % |
| سیلیسیم (Si) | 1.5 تا 2.0 % |
| منگنز (Mn) | 0.5 تا 0.8 % |
| کروم (Cr) | — |
| مولیبدن (Mo) | — |
| نیکل (Ni) | — |
| فسفر (P) | کوچکتر از 0.040 % |
| گوگرد (S) | کوچکتر از 0.040 % |
خواص مکانیکی فولاد 1.5025 در حالات مختلف
سه ستون Q+T نمایندهٔ تمپر پایین/متوسط/بالا هستند تا انتخاب حرارتی مستقیماً به خروجی مکانیکی نگاشت شود. اعداد زیر با تکیه بر EN 10089/دادههای 51Si7 و نزدیکی به 56Si7 (برای قیاس فنریهای Si) تنظیم شدهاند؛ ضخامت، کیفیت سطح و رسانهٔ کوئنچ میتوانند نتایج 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 580 تا 740 MPa | از 820 تا 980 MPa | از 1700 تا 1950 MPa | از 1350 تا 1550 MPa | از 1100 تا 1300 MPa |
| استحکام تسلیم | از 300 تا 360 MPa | از 450 تا 600 MPa | از 1200 تا 1400 MPa | از 950 تا 1150 MPa | از 750 تا 900 MPa |
| سختی هسته | کوچکتر از 245 HB | از 230 تا 270 HB | از 56 تا 60 HRC | از 48 تا 54 HRC | از 44 تا 50 HRC |
| مقاومت به ضربه | از 20 تا 30 J | از 20 تا 30 J | از 10 تا 16 J | از 12 تا 20 J | از 16 تا 24 J |
| چقرمگی | 5 از 10 | 5 از 10 | 3 از 10 | 4 از 10 | 5 از 10 |
| ماشینکاریپذیری | 6 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 | 8 از 10 | 7 از 10 | 6 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 |
عملیات حرارتی فولاد 1.5025 : نرمالایز/آنیل، آستنیته و کوئنچ، تمپر
چرخهٔ معمول: آمادهسازی (نرمالایز/آنیل یا اسفرودایز) → آستنیته و کوئنچ (آب/روغن بسته به مقطع) → تمپر پایین/متوسط/بالا. سه ردیف «تمپرینگ» در جدول زیر دقیقاً با سه ستون Q+T در جدول خواص مکانیکی متناظر است تا انتخاب حرارتی با خروجی مکانیکی مقایسه شود.
| نوع عملیات | حالت | دما (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی | توضیحات تکمیلی |
|---|---|---|---|---|---|---|
| نرمالایز و آمادهسازی | نرمالایز (+N) | 850 تا 880 | 30 تا 90 دقیقه | هوای کوره / هوا | پرلیت یکنواخت | یکنواختسازی بافت قبل از سختکاری |
| نرمکاری و آمادهسازی | آنیل نرم (+A) | 640 تا 680 | 120 تا 240 دقیقه | در کوره تا 600 سپس هوا | پرلیت نرم (HB کوچکتر از 245) | مرجع ماشینکاری/فرمدهی |
| سختکاری | آستنیته + کوئنچ | 840 تا 870 | 15 تا 30 دقیقه | آب یا روغن | مارتنزیت | طبق SIJ: آستنیته 840–870 °C و کوئنچ آبی؛ برای مقاطع ضخیم روغن نیز بهکار میرود |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای پایین | 150 تا 200 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | سختی بالا، مقاومت به سایش بیشینه |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای متوسط | 250 تا 300 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | تعادل سختی/چقرمگی برای فنرهای پُرتنش |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای بالا | 350 تا 450 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | چقرمگی بهتر در ازای افت سختی |
| تنشزدایی | قبل/بعد از ماشینکاری | 50 کوچکتر از دمای تمپر | 60 تا 120 دقیقه | کوره | زمینه پایدارتر | پیش از سنگزنی نهایی توصیه میشود |
| سختکاری سطحی | القایی / شعلهای | آستنیتی سطح تا 840–870 | ثانیهها تا دقیقهها | اسپری / پلیمر / هوا | سطح مارتنزیتی (HRC 56 تا 60) | برای نشیمنگاهها و مسیرهای سایشی |
- دماهای تمپر بالای 300 °C سختی را کاهش میدهد ولی دوام چرخهای را برای برخی فنرها بهبود میدهد؛ سختی هدف را با نمونهٔ واقعی صحهگذاری کنید.
ویژگیها، مزایا و معایب
51Si7 تعادل خوبی از استحکام بالا، بازگشتپذیری و هزینهٔ مناسب ارائه میکند. نسبت به فنریهای Si–Cr–Ni یا Cr–Mo چقرمگی پایینتری دارد، اما برای فنرهای عمومی خودرو/ریل بسیار رایج است.
ویژگیهای کلیدی
- سختی پس از کوئنچ/تمپر متوسط ≈ 48–54 HRC (تیپیک فنرهای Q+T).
- الاستیسیتهٔ مناسب با تمایل کمتر به افت ارتفاع فنر در سرویس.
مزایا
- دسترسپذیری و قیمت رقابتی در مقاطع فنری.
- فرمدهی گرم و سرد مناسب قبل از HT؛ خواص پایدار پس از Q+T.
معایب
- جوشپذیری محدود و حساسیت به دکربوریزاسیون سطحی.
- مقاومت خوردگی پایین؛ نیازمند پوشش/روانکار یا نگهداری سطح.
کاربردها
فنرهای برگ و کویلِ پُرتنش در خودرو/ریل، تسمههای فنری، رینگهای فنری و قطعات الاستیک که به سختی سطحی القایی و دوام چرخهای بالا نیاز دارند.
موارد مصرف رایج
- فنر برگ و فنر کویل تعلیق
- تسمه/استریپ فنری
- رینگ/واشر فنری
- اجزای الاستیک پُرتنش با سختکاری القایی موضعی
خرید فولاد 1.5025 (51Si7) با بهترین قیمت
برای خرید فولاد فنر 1.5025 با کیفیت تضمینشده و آنالیز معتبر، همین حالا با ما تماس بگیرید. این آلیاژ در مقاطع متداول (میلگرد، تسمه و ورق فنری) با امکان برش سفارشی آماده ارسال است. موجودی بهروز و قیمت رقابتی، خریدی مطمئن را برای شما فراهم میکند.
قطرهای موجود فولاد 1.5025
| قطر | طول شاخه | برش | وضعیت موجودی |
|---|---|---|---|
| 90 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
سوالات متداول (FAQ)
منابع مطالعه: 1-SIJ _ 2-Virgamet _ 3-SteelNumber
