فولاد فنری 1.7701 (51CrMoV4): ترکیب، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی و کاربردها
1.7701 با نام رایج 51CrMoV4 فولاد فنری آلیاژی (کروم–مولیبدن–وانادیوم) است که پس از کوئنچ و تمپر به استحکام بالا و پایداری خواص در تمپرهای میانی میرسد. این گرید برای فنرهای پرفشار خودرو/ریل، میلههای پیچشی، فنر سوپاپ و قطعاتی با بارگذاری چرخهای شدید بهکار میرود. حضور Mo و V عمق سختیپذیری و مقاومت در برابر تردیِ تمپر را نسبت به فنریهای Si–Cr بهبود میدهد.
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 1.7701 آشنا میشویم.
ترکیب و خواص شیمیایی
فلسفهٔ آلیاژسازی در 51CrMoV4 افزایش سختیپذیری (Cr+Mo) و ریزدانهسازی/پایداری کاربیدی (V) است تا در تمپرهای میانی، تعادل سختی–چقرمگی حفظ شود. این ترکیب، دوام چرخهای بالاتر و حساسیت کمتر به بازگشت نرمشدن را هدف میگیرد.
| عنصر | درصد موجود |
|---|---|
| کربن (C) | 0.48 تا 0.55 % |
| سیلیسیم (Si) | 0.15 تا 0.40 % |
| منگنز (Mn) | 0.60 تا 0.90 % |
| کروم (Cr) | 0.90 تا 1.20 % |
| مولیبدن (Mo) | 0.15 تا 0.30 % |
| وانادیوم (V) | 0.10 تا 0.20 % |
| فسفر (P) | کوچکتر از 0.025 % |
| گوگرد (S) | کوچکتر از 0.025 % |
خواص مکانیکی فولاد 1.7701 در حالات مختلف
سه ستون Q+T نمایندهٔ تمپر پایین/متوسط/بالا هستند تا انتخاب حرارتی مستقیماً به خروجی مکانیکی نگاشت شود. رِنجها برای مقاطع متداول و مسیر استاندارد آستنیته–کوئنچ–تمپر تنظیم شدهاند؛ ضخامت، کیفیت سطح و رسانهٔ سردسازی 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 600 تا 760 MPa | از 820 تا 980 MPa | از 1750 تا 2000 MPa | از 1450 تا 1700 MPa | از 1100 تا 1300 MPa |
| استحکام تسلیم | از 320 تا 380 MPa | از 480 تا 620 MPa | از 1300 تا 1500 MPa | از 1000 تا 1200 MPa | از 750 تا 900 MPa |
| سختی هسته | از 200 تا 240 HB | از 240 تا 280 HB | از 58 تا 62 HRC | از 52 تا 56 HRC | از 46 تا 50 HRC |
| مقاومت به ضربه | از 22 تا 36 J | از 22 تا 36 J | از 10 تا 16 J | از 14 تا 24 J | از 20 تا 30 J |
| چقرمگی | 6 از 10 | 6 از 10 | 3 از 10 | 5 از 10 | 6 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 | 9 از 10 | 8 از 10 | 7 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، برگهٔ همان تأمینکننده/ذوب و آزمون نمونه معیار نهایی است؛ ابعاد، کیفیت سطح، رسانهٔ کوئنچ و تمپر دوبل میتوانند خروجی را جابهجا کنند.
عملیات حرارتی فولاد 1.7701 : نرمالایز/آنیل، آستنیته و کوئنچ، تمپر
چرخهٔ معمول: آمادهسازی (نرمالایز/آنیل) → آستنیته و کوئنچ (روغن) → 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. برای فنرهای پرفشار، تمپر دوبل و کنترل یکنواختی دما/خنککاری توصیه میشود.
| 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 و کاهش تنشهای اولیه |
| نرمکاری و آمادهسازی | آنیل نرم (+A) | 650 تا 690 | 120 تا 240 دقیقه | در کوره تا 600 سپس هوا | پرلیت نرم | مرجع ماشینکاری/فرمدهی |
| نرمکاری و آمادهسازی | اسفرودایز | ایزوترمال 750 تا 680 | 180 تا 360 دقیقه | در کوره تا 300 سپس هوا | کاربیدهای ریز در زمینهٔ فریتی/پرلیتی | کاهش اعوجاج در کوئنچ و بهبود ماشینکاری |
| سختکاری | آستنیته + کوئنچ | 830 تا 870 | 15 تا 30 دقیقه | روغن | مارتنزیت | سختی خام پس از کوئنچ ≈ 58 تا 62 HRC |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای پایین | 150 تا 200 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | هدف سختی ≈ 58 تا 62 HRC |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای متوسط | 250 تا 300 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | تعادل سختی/چقرمگی (≈ 52 تا 56 HRC) |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای بالا | 350 تا 450 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | چقرمگی بهتر در ازای افت سختی (≈ 46 تا 50 HRC) |
| 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 830–870 | ثانیهها تا دقیقهها | اسپری / پلیمر / هوا | سطح مارتنزیتی (HRC 58 تا 62) | برای لبهها و نشیمنگاههای سایشی |
- برای فنرهای پرفشار/حجیم: تمپر دوبل، کنترل یکنواختی دما و خنککاری و سنگزنی با روانکاری کافی توصیه میشود.
ویژگیها، مزایا و معایب
51CrMoV4 تعادل قدرتمندی از استحکام، عمق سختیپذیری و دوام چرخهای ارائه میکند. افزودن Mo و V پایداری خواص در تمپر میانی و ریزدانهسازی کاربیدی را بهبود میدهد؛ در مقابل، جوشپذیری محدود است و مراقبت از خوردگی/سطح لازم است.
ویژگیهای کلیدی
- سختی خام پس از کوئنچ ≈ 58–62 HRC؛ در تمپر متوسط ≈ 52–56 HRC.
- دوام چرخهای بالا برای فنرهای پرفشار، میلههای پیچشی و فنر سوپاپ.
مزایا
- عمق سختیپذیری و پایداری تمپر بهتر از بسیاری از فنریهای Si–Cr.
- مناسب برای بارگذاریهای ضربهای/چرخهای شدید.
معایب
- جوشپذیری محدود؛ نیازمند پیشگرم، ورودی حرارت پایین و تنشزدایی.
- مقاومت خوردگی پایین؛ نیازمند پوشش/روانکار یا نگهداری سطحی.
کاربردها
کاربرد در فنرهای تعلیق خودرو (coil/leaf), میلههای پیچشی سنگین، فنر سوپاپ، اجزای الاستیک پُرتنش و قطعاتی که نیازمند سختی سطحی القایی و دوام چرخهای بالا هستند.
موارد مصرف رایج
- فنر تعلیق (coil/leaf)
- میلهٔ پیچشی (torsion bar)
- فنر سوپاپ و اجزای الاستیک پُرتنش
- تسمه/استریپ فنری با سختکاری القایی موضعی
خرید فولاد 1.7701 با بهترین قیمت
برای خرید فولاد فنر 51CrMoV4 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 1.7701
| قطر | طول شاخه | برش | وضعیت موجودی |
|---|---|---|---|
| 60 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 120 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 155 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 190 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
سوالات متداول (FAQ)
منابع مطالعه: 1-SteelNumber _ 2-Saarstahl _ 3-MakeItFrom
