فولاد 1.8519 (31CrMoV9) | ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی، قیمت و خرید
فولاد 1.8519 که در استاندارد DIN با نام 31CrMoV9 شناخته میشود، از فولادهای آلیاژی نیتراسیون است که به دلیل ترکیب کروم، مولیبدن و وانادیم، سختی سطحی بالا در کنار چقرمگی مناسب هسته را فراهم میکند.
ترکیب و خواص شیمیایی
فولاد 1.8519 به دلیل وجود عناصر آلیاژی مانند کروم، مولیبدن و وانادیم، سختیپذیری بالا، مقاومت در برابر سایش و پایداری ابعادی مطلوبی دارد. ترکیب این عناصر باعث افزایش استحکام مکانیکی و بهبود مقاومت حرارتی فولاد میشود. جدول زیر درصد عناصر آلیاژی این فولاد را نشان میدهد:
| عنصر | درصد موجود |
|---|---|
| کربن (C) | 0.17 تا 0.23 % |
| کروم (Cr) | 1.0 تا 1.3 % |
| مولیبدن (Mo) | 0.15 تا 0.30 % |
| منگنز (Mn) | 0.40 تا 0.70 % |
| سیلیسیم (Si) | ≤ 0.40 % |
| فسفر (P) | ≤ 0.025 % |
| گوگرد (S) | ≤ 0.025 % |
خواص مکانیکی فولاد 1.8519 در شرایط مختلف عملیات حرارتی
مقادیر زیر بر پایهٔ شرایط مرجع گزارش شده و با ضخامت/طرح قطعه، سیکل دقیق و نوع کوره تغییر میکنند. سه ستون Q+T متناظر با بازههای تمپر پایین/متوسط/بالا هستند. ستون «نیتراسیون سطحی» فقط به لایهٔ سطحی مربوط است؛ طراحی سازهای باید بر مبنای خواص هسته انجام شود.
| ویژگی \ وضعیت | آنیل نرم | نرمالایز | Q+T دمای پایین (200–300°C) | Q+T دمای متوسط (400–500°C) | Q+T دمای بالا (550–600°C) | نیتراسیون سطحی |
|---|---|---|---|---|---|---|
| استحکام کششی | از 600 تا 800 MPa | از 850 تا 1050 MPa | از 1100 تا 1300 MPa | از 950 تا 1150 MPa | از 750 تا 950 MPa | بیشتر از 1200 MPa (سطح) |
| استحکام تسلیم | از 350 تا 450 MPa | از 600 تا 700 MPa | از 950 تا 1100 MPa | از 750 تا 900 MPa | از 600 تا 750 MPa | بیشتر از 1000 MPa (سطح) |
| سختی هسته | از 170 تا 210 HB | از 220 تا 260 HB | از 34 تا 38 HRC | از 30 تا 34 HRC | از 26 تا 30 HRC | حدود 34 HRC |
| سختی سطح پس از نیتراسیون | _______________ | از 58 تا 62 HRC | ||||
| مقاومت به ضربه | از 15 تا 20 J | از 18 تا 25 J | از 8 تا 12 J | از 10 تا 15 J | از 12 تا 18 J | از 10 تا 14 J (سطح نیتراسیون) |
| چقرمگی | 6 از 10 | 7 از 10 | 4 از 10 | 5 از 10 | 6 از 10 | 5 از 10 |
| ماشینکاریپذیری | 6 از 10 | 5 از 10 | 4 از 10 | 4 از 10 | 5 از 10 | 3 از 10 |
| جوشپذیری | 5 از 10 | 4 از 10 | 3 از 10 | 3 از 10 | 4 از 10 | 3 از 10 |
| مقاومت به سایش | 4 از 10 | 5 از 10 | 7 از 10 | 6 از 10 | 5 از 10 | 8 از 10 (سطح نیتراسیون) |
| مقاومت به خوردگی | 3 از 10 | 3 از 10 | 3 از 10 | 3 از 10 | 3 از 10 | 4 از 10 (سطح نیتراسیون) |
| دمای کاری پیوسته | بیشتر از 500 °C | |||||
| دمای کاری مقطعی | بیشتر از 550 °C | |||||
عملیات حرارتی فولاد 1.8519
فولاد 31CrMoV9 برای دستیابی به استحکام هسته و سختی سطحی بالا معمولاً با توالی «آستنیته و سختکاری → تمپر → نیتراسیون» فرآوری میشود. نرمالایزینگ/آنیل نرم جهت آمادهسازی و یکنواختی ساختار توصیه میگردد. مقادیر دما، زمان و محیط هر مرحله در جدول زیر آمده است:
| نوع عملیات | حالت | دمــا (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی | توضیحات تکمیلی | سختی سطح پس از نیتراسیون (HV/HRC) | عمق لایه نیتراسیون (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| نرمالایزینگ | آمادهسازی | 860 تا 900 | 60 تا 120 دقیقه | هوای آرام | پرلیت ریزدانه + فریت | یکنواختسازی؛ بهبود ماشینکاری قبل از سختکاری. | — | — |
| آنیل نرم | کاهش سختی | 680 تا 720 | 120 تا 240 دقیقه | کوره | پرلیت یکنواخت | برای ماشینکاری بهتر و کاهش تنشهای داخلی. | — | — |
| سختکاری (آستنیته/کوئنچ) | آستنیتی | 830 تا 870 | 30 تا 60 دقیقه | روغن | مارتنزیت | پایهٔ استحکام هسته؛ اعوجاج کم با کوئنچ در روغن. | — | — |
| تمپر | کم | 180 تا 230 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپر شده | سختی بالا، چقرمگی کمتر. | — | — |
| تمپر | متوسط (پیشنهادی قبل از نیتراسیون) | 450 تا 550 | 60 تا 180 دقیقه | هوا | هسته پایدار با سختی متوسط | تعادل سختی/چقرمگی هسته برای نیتراسیون. | — | — |
| نیتراسیون | گازی (NH₃) | 520 تا 540 | 10 تا 30 ساعت | محیط گازی | لایه ترکیبی ε/γ′ + ناحیه نفوذ | پس از تمپر؛ سطح بسیار سخت، هسته با خواص تمپر. | ≈ 750–900 HV (≈ 60–65 HRC) | ≈ 0.3 – 0.6 |
| تنشزدایی | پس از ماشینکاری | 550 تا 600 | 60 تا 120 دقیقه | هوای آرام | ساختار پایدار | در صورت نیاز قبل از نیتراسیون انجام شود. | — | — |
ویژگیها، مزایا و معایب فولاد 1.8519
ویژگیهای خاص فولاد
- قابلیت نیتراسیون سطحی برای افزایش سختی سطحی بدون تغییر خواص مکانیکی درونی.
- مقاومت عالی در برابر خستگی حرارتی و تغییرات دما.
- ترکیب کروم-مولیبدن-وانادیوم که استحکام و مقاومت سایشی فولاد را نسبت به فولادهای سادهکربنی بالاتر میبرد.
- پایداری ابعادی خوب در طول عملیات حرارتی.
- مناسب برای قطعات تحت بارهای دینامیکی سنگین مانند شافتها و دندهها.
مزایا و ویژگیها
- سختی سطحی بسیار بالا پس از عملیات نیتراسیون.
- مقاومت عالی در برابر سایش و خستگی مکانیکی.
- استحکام کششی و تسلیم بالا نسبت به فولادهای مشابه.
- عملکرد قابل اعتماد در صنایع سنگین.
معایب و محدودیتها
- جوشکاری دشوار به دلیل ترکیب شیمیایی و سختی بالا.
- نیاز به عملیات حرارتی و نیتراسیون دقیق برای دستیابی به خواص مطلوب.
- ماشینکاری سختتر نسبت به فولادهای کمکربن.
- هزینه بالاتر نسبت به فولادهای ساختمانی رایج.
کاربردهای فولاد 1.8519
فولاد 31CrMoV9 به دلیل ترکیب شیمیایی کروم-مولیبدن-وانادیوم و قابلیت نیتراسیون سطحی، در بسیاری از صنایع سنگین و قطعات حساس استفاده میشود. مهمترین کاربردهای این آلیاژ عبارتاند از:
- تولید محورها و شفتهای سنگین که نیاز به سختی سطحی و مقاومت به سایش دارند.
- ساخت چرخدندهها و بوشها با مقاومت بالا در برابر خستگی.
- قطعات موتورهای احتراق داخلی مانند میللنگ، سوپاپها و اجزای تحت تنش.
- استفاده در قطعات هیدرولیکی و سیلندرها که تحت فشار بالا کار میکنند.
- کاربرد در صنایع انرژی و پتروشیمی برای اجزای مقاوم به حرارت متوسط.
- ساخت قطعات هوافضا و ریلی که نیاز به استحکام بالا همراه با دوام طولانی دارند.
خرید فولاد 1.8519 با کیفیت تضمینی و آنالیز معتبر.
برای خرید فولاد نیتراته 31CrMoV9 مناسب برای قطعات نیتراسیون، شفتها، چرخدندهها و صنایع سنگین. برای دریافت قیمت روز و مشاوره تخصصی با ما تماس بگیرید.
قطرهای موجود فولاد 1.8519
| 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 |
| 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 |
| 300 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
| 440 (mm) | 6 (m) | دارد | موجود در فروشگاه |
سوالات متداول (FAQ)
منابع مطالعه: 1-SaglamMetal-3 _ Swiss Steel-2_ Dörrenberg Edelstahl
