فولاد 1.7707 (30CrMoV9) | معرفی، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی، قیمت و خرید
فولاد 1.7707 که با نام 30CrMoV9 نیز شناخته میشود، از دسته فولادهای آلیاژی مقاوم به حرارت و عملیاتپذیر است. این آلیاژ به دلیل ترکیب عناصر کروم، مولیبدن و وانادیم، استحکام کششی و سختی بالایی در کنار مقاومت مناسب در برابر خزش و دماهای کاری متوسط تا بالا ارائه میدهد. قابلیت انجام عملیات حرارتی متنوع مانند کوئنچ و تمپر، در کنار امکان نیتراسیون سطحی، باعث شده فولاد 30CrMoV9 در ساخت قطعاتی که تحت بارگذاریهای سنگین و دماهای بالا قرار دارند (مانند شافتها، چرخدندهها و قطعات تحت فشار) بسیار پرکاربرد باشد.
ترکیب شیمیایی
ترکیب شیمیایی این فولاد بر پایه حضور کروم، مولیبدن و وانادیم طراحی شده که موجب استحکام بالا، مقاومت حرارتی و قابلیت سختکاری مناسب میشود.
| عنصر | درصد (%) |
|---|---|
| کربن (C) | 0.28 تا 0.34 |
| سیلیسیم (Si) | 0.40 تا 0.70 |
| منگنز (Mn) | 0.40 تا 0.70 |
| کروم (Cr) | 2.30 تا 2.70 |
| مولیبدن (Mo) | 0.15 تا 0.30 |
| وانادیم (V) | 0.10 تا 0.25 |
| فسفر (P) | کمتر از 0.025 |
| گوگرد (S) | کمتر از 0.035 |
خواص شیمیایی و نقش عناصر آلیاژی
فولاد 1.7707 به دلیل دارا بودن حدود 0.3 درصد کربن استحکام مناسبی پس از عملیات حرارتی دارد و همچنان چقرمگی خود را حفظ میکند. حضور کروم (حدود 2.5 درصد) عامل اصلی مقاومت در برابر حرارت و افزایش قابلیت سختکاری در مقاطع ضخیم است. مولیبدن باعث کاهش تمایل به تردی برگشتی میشود و به همراه وانادیم موجب ریزدانهسازی ساختار میگردد. همچنین درصدهای کنترلشدهی فسفر و گوگرد تضمینکنندهی خواص مکانیکی پایدار و کاهش شکنندگی هستند.
ویژگیها و خواص مکانیکی 1.7707
فولاد آلیاژی 30CrMoV9 به دلیل داشتن کروم، مولیبدن و وانادیوم، استحکام بالا، مقاومت خوب در برابر سایش و توانایی تحمل دماهای نسبتاً بالا را ارائه میدهد. این فولاد معمولاً پس از عملیات حرارتی کوئنچ و تمپر برای ساخت قطعات تحت بار سنگین، شفتها، دندهها و قطعات انتقال قدرت بهکار میرود. بررسی خواص مکانیکی آن در شرایط عملیات حرارتی مختلف به انتخاب مناسب در صنایع کمک میکند.
| ویژگی \ وضعیت | پس از کوئنچ و تمپر (غیرکربوره) | پس از کربوره + Q+T (سطحسخت) | پس از نیتراسیون (سطح نیتریدی) |
|---|---|---|---|
| استحکام کششی | از 900 تا 1100 MPa | از 950 تا 1150 MPa (هسته) | از 950 تا 1150 MPa (هسته) |
| استحکام تسلیم | از 750 تا 900 MPa | از 750 تا 900 MPa (هسته) | از 750 تا 900 MPa (هسته) |
| سختی هسته | از 30 تا 36 HRC | از 30 تا 36 HRC (هسته) | از 30 تا 36 HRC (هسته) |
| سختی سطح پس از کربوره | — | از 58 تا 64 HRC | — |
| سختی سطح پس از نیتراسیون | — | — | از 800 تا 1100 HV |
| مقاومت به ضربه | از 30 تا 45 J | از 20 تا 30 J | از 25 تا 35 J |
| چقرمگی | از 6 تا 7 از 10 | از 4 تا 5 از 10 | از 5 تا 6 از 10 |
| ماشینکاریپذیری | 6 از 10 | 3 از 10 (پس از عملیات) | 3 از 10 (پس از عملیات) |
| جوشپذیری | 5 از 10 | 4 از 10 | 3 از 10 (غیرتوصیه روی لایه) |
| مقاومت به سایش | 6 از 10 | 9 از 10 | 8 از 10 |
| مقاومت به خوردگی | 3 از 10 | 3 از 10 | 4 از 10 |
| دمای کاری پیوسته | از 350 تا 500 °C (ویژگی کلی آلیاژ) | ||
| دمای کاری مقطعی | کمتر از 550 °C (ویژگی کلی آلیاژ) | ||
عملیات حرارتی فولاد 1.7707
فولاد 30CrMoV9 بهدلیل حضور Cr-Mo-V، هم برای سختکاری حجمی (Q+T) و هم برای سختکاری سطحی (کربوره یا نیتراسیون) مناسب است. انتخاب مسیر به نیاز قطعه (سختی سطحی بسیار بالا یا استحکام حجمی یکنواخت) و شرایط کاری بستگی دارد.
عملیات سختکاری همراه با کربوره (Case Hardening)
برای قطعاتی که سطح بسیار سخت و مقاوم به سایش میخواهند اما هسته باید چقرمه بماند (مثل دنده و شافت)، سطح ابتدا کربوره و سپس سختکاری و تمپر میشود.
| مرحله | دمـا (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی | هدف/نکته |
|---|---|---|---|---|---|
| پیشگرمایش | از 400 تا 600 | از 20 تا 40 دقیقه | — | — | کاهش شوک حرارتی پیش از آستنیته/کربوره. |
| کربوره | از 880 تا 950 | از 2 تا 8 ساعت (بسته به عمق لایه) | محیط کربوره (گاز/جامد) | آستنیت اشباع از کربن (سطح) | هدف عمق مؤثر: از 0.8 تا 1.2 mm (نمونه صنعتی). |
| پخش کربن (اختیاری) | از 850 تا 900 | از 0.5 تا 2 ساعت | — | آستنیت همگنتر | یکنواختترشدن گرادیان کربن؛ کاهش دکربوریزه موضعی. |
| آستنیته/سختکاری | از 820 تا 860 | از 30 تا 60 دقیقه | روغن | مارتنزیت سطحی + هسته چقرمه | کنترل اعوجاج با فیکسچر مناسب. |
| تمپر سبک | از 150 تا 200 | از 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت برگشته (سطح) | سختی سطح پس از کربوره: از 58 تا 64 HRC. |
| تنشزدایی پایین (اختیاری) | از 180 تا 220 | از 60 تا 90 دقیقه | هوا | ساختار پایدارتر | کاهش تنشهای پسماند پس از سنگزنی. |
عملیات حرارتی در حالت غیرکربوره (Q+T مستقیم)
برای قطعاتی که سطح بسیار سخت و مقاوم به سایش میخواهند اما هسته باید چقرمه بماند (مثل دنده و شافت)، سطح ابتدا کربوره و سپس سختکاری و تمپر میشود.
| مرحله | دمـا (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی | هدف/نکته |
|---|---|---|---|---|---|
| آنیل نرم (در صورت نیاز ماشینکاری) | از 680 تا 720 | از 2 تا 4 ساعت | کوره | پرلیت یکنواخت | کاهش سختی برای ماشینکاری بهتر. |
| نرمالایز (اختیاری) | از 860 تا 900 | از 60 تا 120 دقیقه | هوای آرام | پرلیت ریزدانه | آمادهسازی برای سختکاری یکنواخت. |
| پیشگرمایش | از 400 تا 600 | از 20 تا 40 دقیقه | — | — | کاهش شوک حرارتی قبل از آستنیته. |
| آستنیته (سختکاری) | از 830 تا 860 | از 30 تا 60 دقیقه | روغن | مارتنزیت | دما/زمان بر اساس ضخامت قطعه تنظیم شود. |
| تمپر پایین | از 200 تا 300 | از 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت برگشته | سختی بالاتر، چقرمگی کمتر. |
| تمپر متوسط | از 350 تا 450 | از 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت برگشته | تعادل سختی/چقرمگی برای شافت/دنده. |
| تمپر بالا | از 500 تا 600 | از 60 تا 180 دقیقه | هوا | مارتنزیت برگشته | چقرمگی بالاتر، سختی کمتر. |
| تنشزدایی (در صورت نیاز) | از 550 تا 600 | از 60 تا 120 دقیقه | هوای آرام | ساختار پایدار | پس از ماشینکاری سنگین/جوش اضطراری. |
نیتراسیون سطحی (اختیاری)
در قطعاتی که به سختی سطحی بالا با اعوجاج حداقلی نیاز است، نیتراسیون لایهای نازک، بسیار سخت و پایدار در دمای کار ایجاد میکند؛ هسته تقریباً بدون تغییر میماند.
| مرحله | دمـا (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | نتیجه سطحی | هدف/نکته |
|---|---|---|---|---|---|
| نیتراسیون | از 520 تا 540 | از 10 تا 40 ساعت (بسته به عمق) | هوا | از 800 تا 1100 HV (سطح) | عمق لایه معمول: از 0.2 تا 0.5 mm؛ اعوجاج بسیار کم. |
| پَساکسید (اختیاری) | از 480 تا 520 | از 30 تا 90 دقیقه | هوا | لایه اکسیدی نازک | بهبود مقاومت به خوردگی خفیف و ظاهر تیره. |
نکات اجرایی مهم
- برای قطعات حجیم/پیچیده از پیشگرمایش مرحلهای (مثلاً 350–400 سپس 550–600°C) استفاده کن تا ترک حرارتی به حداقل برسد.
- پس از کربوره، تمپر سبک را حتماً انجام بده تا تردی کاهش یابد و پایداری ابعادی بهتر شود.
- در کاربردهای ضربهخور، از نگهداری طولانی در بازه 350–450°C پرهیز کن و پس از تمپر، خنککاری در هوا را کنترلشده انجام بده.
- روی لایه نیتریدی جوشکاری توصیه نمیشود؛ اگر اجباراً جوش وجود دارد، قبل از نیتراسیون انجام شود و سپس نیتراسیون صورت گیرد.
- پارامترهای دقیق را بر اساس ضخامت، شکل قطعه و امکانات کوره تنظیم کن؛ مقادیر بالا دامنههای صنعتی متداولاند.
ویژگیها، مزایا و معایب
فولاد 1.7707 به دلیل ترکیب کروم، مولیبدن و وانادیوم، در دسته فولادهای آلیاژی مقاوم به حرارت و مناسب برای سختکاری حجمی و سطحی قرار میگیرد. بررسی ویژگیهای خاص، مزایا و محدودیتهای آن به انتخاب درست در پروژههای صنعتی کمک میکند.
ویژگیهای خاص فولاد 1.7707
- قابلیت سختکاری حجمی (Q+T) با استحکام کششی بالا و تافنس مناسب.
- امکان سختکاری سطحی از طریق کربوره یا نیتراسیون برای افزایش مقاومت به سایش.
- پایداری نسبی خواص مکانیکی در دماهای کاری تا حدود 300°C.
- چقرمگی بالا حتی در مقاطع ضخیم بهدلیل حضور وانادیوم و ریزدانهسازی ساختار.
- ماشینکاریپذیری متوسط در حالت آنیل، کاهشپذیر پس از سختکاری.
مزایا و ویژگیها
- ترکیب متوازن سختی و تافنس ___ مناسب برای قطعات تحت بارگذاری دینامیکی.
- مقاومت به حرارت بهتر از فولادهای کربنی ساده.
- سختی سطحی بالا پس از نیتراسیون یا کربوره (تا 64 HRC یا 1100 HV).
- کاربرد گسترده صنعتی (شافت، دنده، میللنگ) با تجربه مصرفی زیاد در ایران.
معایب و محدودیتها
- مقاومت به خوردگی پایین → نیاز به روغنکاری یا پوششدهی در محیطهای خورنده.
- حساسیت به ترکهای حرارتی در حین عملیات حرارتی اگر پیشگرمایش رعایت نشود.
- ماشینکاری دشوار پس از سختکاری؛ نیاز به سنگزنی یا EDM برای پرداخت نهایی.
- نیاز به کنترل دقیق در عملیات کربوره و نیتراسیون برای جلوگیری از اعوجاج قطعات.
کاربردهای فولاد 1.7707
فولاد 30CrMoV9 به دلیل ترکیب کروم، مولیبدن و وانادیوم، هم در قطعات مقاوم به حرارت و هم در اجزای تحت بارگذاریهای دینامیکی به کار میرود. مهمترین کاربردهای این آلیاژ:
- شافتها و میللنگها __ به دلیل استحکام کششی و مقاومت به خستگی بالا.
- دندهها و چرخدندههای صنعتی __ نیازمند سختی سطحی و مقاومت به سایش.
- محورهای توربین و قطعات موتورهای احتراق داخلی __ بهعلت پایداری مکانیکی تا 300 درجه.
- پیچها، میلهها و پینهای مقاوم به بارهای ضربهای __ به دلیل چقرمگی و استحکام بالا.
- قطعات عملیات حرارتی شده (کربوره/نیتراسیون) __ برای افزایش طول عمر در شرایط سایش.
- ماشینآلات سنگین و راهسازی __ برای قطعاتی که نیازمند تعادل بین سختی و انعطافپذیریاند.
خرید فولاد 1.7707 با بهترین قیمت
برای خرید فولاد مقاوم به حرارت 30CrMoV9 با تضمین کیفیت، آنالیز معتبر و قیمت بهروز، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید. این فولاد مناسب تولید دندهها، میللنگ، شافت و قطعات تحت بارگذاری سنگین است و در ضخامتها و ابعاد مختلف قابل ارائه میباشد.
قطرهای موجود فولاد 1.7707
| قطر | طول شاخه | برش | وضعیت موجودی |
|---|---|---|---|
| 50 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 60 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 70 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 80 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 90 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 100 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 110 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 180 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 190 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 220 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 310 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 435 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
سوالات متداول (FAQ)
منابع مطالعه: 1-SteelNumber-3 _ Gnee Steel-2_ Stahlhandel
