ترکیب شیمیایی و خواص عناصر آلیاژی
فولاد 1.2067 (102Cr6) از خانواده فولادهای بلبرینگ پرکربن–کمکروم است. کربن بالا (حدود 0.95 تا 1.10 درصد) پایه سختیپذیری و مقاومت سایشی را فراهم میکند؛ کروم حدود 1.35 تا 1.65 درصد به تشکیل کاربیدها و پایداری سختی کمک میکند؛ منگنز و سیلیسیم به بهبود سختیپذیری، کنترل تبدیل و استحکام زمینه کمک میکنند. حدود عناصر ناخالصی مانند فسفر و گوگرد طبق استانداردهای EN/ISO محدود است تا شکنندگی کاهش یابد.
توجه: مقادیر فسفر و گوگرد در منابع استانداردی مانند SteelNumber ≤0.025% آمده و در برخی برگههای کارخانهای (مثلاً Lucefin) حد اکثر ≤0.030% درج میشود؛ بنابراین بسته به استاندارد/تأمینکننده ممکن است کمی تفاوت دیده شود.
| عنصر | درصد موجود |
|---|---|
| کربن (C) | 0.95 تا 1.10 % |
| کروم (Cr) | 1.35 تا 1.65 % |
| منگنز (Mn) | 0.25 تا 0.45 % |
| سیلیسیم (Si) | 0.15 تا 0.35 % |
| فسفر (P) | ≤ 0.025 % |
| گوگرد (S) | ≤ 0.025 % |
| مولیبدن (Mo) | ≤ 0.10 % |
| نیکل (Ni) | ≤ 0.25 % |
خواص مکانیکی فولاد بلبرینگ 1.2067 در حالات مختلف
فولاد 1.2067 (102Cr6) بسته به نوع عملیات حرارتی، خواص مکانیکی متفاوتی پیدا میکند. این خواص شامل استحکام کششی، تنش تسلیم، سختی، مقاومت به ضربه و چقرمگی است که در جدول زیر مشاهده میکنید.
- اعداد در ستونهای Q+T برای حالت «پس از سختکاری و آماده استفاده» تنظیم شدهاند و با دمای آستنیته (~840 °C)، زمان و دمای تمپر، ضخامت و نرخ سردشدن تغییر میکنند
- قالب نوشتار مقادیر مطابق استاندارد این سایت است: «از X تا Y واحد»؛
- برای سرویس پیوسته دمای کاری تا 200 °C و برای سرویس مقطعی تا 230 °C توصیه میشود
| 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 350–400) |
|---|---|---|---|---|---|
| استحکام کششی | از 570 تا 780 MPa | از 900 تا 1100 MPa* | از 2400 تا 2470 MPa | از 2100 تا 2300 MPa | از 1650 تا 1900 MPa |
| استحکام تسلیم | حدود 590 MPa | از 700 تا 850 MPa* | از 1800 تا 2080 MPa | از 2090 تا 2190 MPa | از 1700 تا 1900 MPa |
| سختی هسته | از 180 تا 220 HB | از 260 تا 300 HB* | از 62 تا 63 HRC | از 57 تا 60 HRC | از 51 تا 54 HRC |
| مقاومت به ضربه | کوچکتر از 5 J | از 5 تا 10 J* | از 8 تا 9 J | از 11 تا 14 J | از 18 تا 24 J |
| چقرمگی | 7 از 10 | 5 از 10 | 2 از 10 | 3 از 10 | 4 از 10 |
| ماشینکاریپذیری | 7 از 10 | 6 از 10 | 1 از 10 | 1 از 10 | 1 از 10 |
| جوشپذیری | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 |
| مقاومت به سایش | 2 از 10 | 3 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 | — | — | تا 200 °C | تا 200 °C | تا 200 °C |
| دمای کاری مقطعی | — | — | تا 230 °C | تا 230 °C | تا 230 °C |
- انرژیهای ضربه در سختیهای بالا از دادههای K-Mésnager بهصورت محافظهکارانه بهعنوان شاخص معادل برای Charpy استفاده شدهاند؛ برای طراحی بحرانی، دیتاشیت تأمینکننده همان ذوب/مقطع را ملاک قرار دهید
- نرمالایز در 1.2067 معمولاً وضعیت نهایی سرویس نیست و بهعنوان مرحله میانی قبل از سختکاری بهکار میرود؛ مقادیر ستارهدار دامنههای تیپیک و وابسته به پارامترهای فرآیندی هستند
عملیات حرارتی فولاد 1.2067 : نرمالایز، اسفرودایز، کوئنچ و تمپر
در این بخش چرخههای حرارتی متداول 1.2067 مرور میشود تا انتخاب دمای آستنیته، تمپر و محیط سردسازی با نیاز سختی، چقرمگی و کنترل اعوجاج هماهنگ شود.
جدول عملیات حرارتی
- چرخهٔ مرسوم: آمادهسازی (نرمالایز یا آنیل) → آستنیته و کوئنچ → تمپر در یکی از سه باند دمایی.
- اعداد دما و زمان به ضخامت، طرح قطعه و نوع کوره وابستهاند و باید با دیتاشیت تأمینکننده تطبیق داده شوند.
- سه ردیف «تمپرینگ — دمای پایین، متوسط و بالا» متناظر با سه ستون Q+T در جدول خواص مکانیکی است تا Rm/Rp0.2/HRC قابل مقایسه باشد.
- برای قطعات دقتبالا: تنشزدایی پس از ماشینکاری، کوئنچ کنترلشده (روغن/حمام نمک)، سابزرو بین کوئنچ و اولین تمپر، و تمپر دوبل توصیه میشود.
| نوع عملیات | حالت | دما (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی | توضیحات تکمیلی |
|---|---|---|---|---|---|---|
| نرمالایز و آمادهسازی | نرمالایز (+N) | 900 تا 930 | 60 تا 120 دقیقه | هوای کوره / هوا | فریت + پرلیت | یکنواختسازی دانهها پیش از ماشینکاری یا اسفرودایز |
| نرمکاری و آمادهسازی | آنیل کامل (+A) | 780 تا 810 | 120 تا 360 دقیقه | در کوره تا 600 سپس هوا | پرلیت نرم | کاهش سختی و تنش؛ در بسیاری پروژهها اسفرودایز ترجیح داده میشود |
| نرمکاری و آمادهسازی | کرویسازی | 750 تا 760 | 300 تا 600 دقیقه | در کوره تا 300 سپس هوا | کاربیدهای کروی در زمینه پرلیتی/فریتی | ماشینکاری بهتر و کاهش اعوجاج در سختکاری |
| سختکاری | آستنیته + کوئنچ | 830 تا 860 | 20 تا 30 دقیقه | روغن / حمام نمک | مارتنزیت با آستنیت باقیمانده | برای قطعات دقیق، حمام نمک یا روغن میانبر اعوجاج را کم میکند |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای پایین | 150 تا 200 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | هدف HRC 62 تا 63 با بیشینه مقاومت به سایش |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای متوسط | 250 تا 300 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | HRC 57 تا 60 با تعادل سختی و چقرمگی |
| سختکاری و مقاومسازی | تمپرینگ — دمای بالا | 350 تا 400 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده | HRC 51 تا 54 با چقرمگی بالاتر |
| تنشزدایی | قبل از سختکاری | 600 تا 650 | 60 تا 120 دقیقه | کوره | زمینه پایدارتر | پس از ماشینکاری سنگین و قبل از کوئنچ |
| گزینهٔ تکمیلی | سابزرو | −80 تا −196 | 30 تا 120 دقیقه | نیتروژن مایع / تونل سرمایش | کاهش آستنیت باقیمانده | بین کوئنچ و اولین تمپر برای تثبیت ابعادی |
عملیات سطحی (اختیاری)
- در نیاز به سختی سطحی یا بهبود سایش، نیتراسیون یا کربندهی بررسی میشود؛ اثر بر سختی هسته و دوام غلتشی باید ارزیابی گردد.
- نیتراسیون در 500 تا 530 °C انجام میشود و معادل تمپرِ بالا عمل میکند؛ کنترل یا حذف لایهٔ ترکیبی در بار غلتشی ضروری است.
- کربندهی برای پرکربنها (مثل 1.2067) غیرتیپیک است و تنها در سناریوهای خاص با چرخهٔ کاملاً کنترلشده توصیه میشود.
| نوع عملیات | حالت | دما (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی | توضیحات تکمیلی |
|---|---|---|---|---|---|---|
| عملیات سطحی | نیتراسیون گازی | 500 تا 530 | 8 تا 24 ساعت | هوا | لایه ترکیبی + ناحیه نفوذی | خطر بازتمپر هسته؛ برای بار غلتشی لایه ترکیبی کنترل یا حذف شود |
| عملیات سطحی | کربندهی سطحی | 870 تا 930 | 2 تا 6 ساعت | کوئنچ فرایند | هسته سختشونده + لایه کربوره | در پرکربنها غیرتیپیک؛ فقط سناریوهای خاص با چرخه کنترلشده |
ویژگیهای خاص، مزایا و معایب فولاد بلبرینگ 102Cr6
در این بخش ویژگیهای تمایزبخش فولاد بلبرینگ 1.2067، ضمن مزایا و محدودیتهای آن مرور میشود تا بدانید در چه سناریوهایی بهترین کارایی را میدهد و کجا باید با احتیاط استفاده شود.
ویژگیهای کلیدی
خصوصیات منحصربهفرد این آلیاژ که آن را برای تماس غلتشی و قطعات دقیق مناسب میکند:
- فولاد بلبرینگی پرکربن–کمکروم با کاربیدهای ریز و یکنواخت؛ مناسب بارهای تماسی و سایش لغزشی کنترلشده
- قابلیت دستیابی به سختی بالا پس از Q+T دمای پایین (تقریباً HRC 60 تا 64) با سطحپردازی عالی پس از سنگزنی/پولیش
- پاسخ مطلوب به اسفرودایز؛ ماشینکاری بهتر قبل از سختکاری و کاهش اعوجاج در کوئنچ
- پایداری ابعادی بهتر با اجرای سابزرو بین کوئنچ و اولین تمپر و استفاده از تمپر دوبل
- دوام خوب در خستگی تماس غلتشی (RCF) در رینگها و ساچمهها؛ نیازمند روغنکاری مناسب در سرویس
مزایا
دلایلی که فولاد 1.2067 را گزینهٔ محبوب برای قطعات بلبرینگی و اجزای دقیق میکند:
- سختی و مقاومت به سایش بالا در تمپر پایین؛ نگهداشت صافی سطح عالی
- دوام بسیار خوب در تماس غلتشی و امکان پرداخت آینهای
- قابلیت سختکاری حجمی با کوئنچ در روغن یا نمک برای مقاطع نازک تا متوسط
- در دسترسبودن و هزینهٔ متعادل نسبت به فولادهای ابزار پرآلیاژ
- ماشینکاریپذیری مناسب پس از اسفرودایز نسبت به آنیل کامل
معایب و محدودیتها
نکاتی که باید پیش از انتخاب نهایی در نظر بگیرید:
- چقرمگی متوسط در سختیهای بالا؛ حساسیت به ضربه و لبپر شدن در بارهای شوکی
- جوشپذیری ضعیف و ریسک ترک در ناحیهٔ HAZ بهدلیل کربن بالا
- مقاومت به خوردگی پایین؛ نیازمند روغنکاری/پوشش در سرویس
- محدودیت دمای کاری پیوسته؛ بالاتر از حدود 200 درجهٔ سانتیگراد افت خواص مکانیکی رخ میدهد
- ریسک «سوختگی سنگزنی» و تغییر ابعاد در پرداخت نهایی در صورت کنترلنشدن حرارت
- احتمال آستنیت باقیمانده پس از کوئنچ؛ توصیه به سابزرو و تمپر دوبل برای پایداری ابعادی
- عملیات سطحی مانند کربندهی برای این گرید پرکربن غیرتیپیک است و فقط در شرایط خاص با چرخهٔ کاملاً کنترلشده توصیه میشود
کاربردها و صنایع
در این بخش، قطعات متداولی که از فولاد 1.2067 ساخته میشوند و صنایع هدفی که بیشترین بهره را از این آلیاژ میبرند آورده شده است تا انتخاب شما سریعتر و دقیقتر باشد.
کاربردهای قطعات
موارد زیر رایجترین قطعات ساختهشده از فولاد 1.2067 هستند:
- رینگ بلبرینگ (داخلی/خارجی)
- ساچمه و رولر (رولبرینگها)
- بوش و یاتاقانهای دقیق (شرایط روانکاری مناسب)
- اسپیسر/واشر فاصلهگذار بلبرینگها
- ابزارهای اندازهگیری و گیجهای سختکاریشده
- کاترها و تیغههای سبک با سایش کنترلشده
- اجزای دقیق تحت تماس غلتشی یا لغزشی سبک (ریلهای راهنما، غلتکهای کوچک)
صنایع مرتبط
صنایعی که بیشترین مصرف را دارند:
- خودروسازی و قطعهسازی (سیستمهای چرخ، گیربکس، دینام، پمپها)
- ماشینسازی و تجهیزات صنعتی (موتورها، گیربکسها، نقالهها)
- حملونقل ریلی و دریایی (یاتاقانها و مکانیزمهای چرخ)
- ابزارسازی و ابزار دقیق (گیجها، ریلهای دقتی)
- صنایع معدنی و فولاد (یاتاقانهای تجهیزات دوار)
- نفت و گاز و پتروشیمی (پمپها و الکتروموتورها، با روانکاری مناسب)
راهنمای انتخاب سریع فولاد 102Cr6
برای همخوانی با خواص و طول عمر:
- برای تماس غلتشی با نیاز به عمر بالا و صافی سطح، تمپر پایین را ترجیح دهید.
- در بارهای شوکی یا لبهپرانی محتمل، تمپر متوسط را برای چقرمگی بیشتر در نظر بگیرید.
- شرایط بدون روانکاری یا محیط خورنده مناسب این آلیاژ نیست؛ پوشش/روانکاری الزامی است.
منابع مطالعه: 1-Dörrenberg-3 _ ThyssenKrupp-2_ AZoM
خرید فولاد 1.2067 با بهترین قیمت
برای استعلام قیمت فولاد 1.2067 با کیفیت صنعتی و آنالیز تضمینشده، کافیست با ما در تماس باشید. این آلیاژ در قطرهای متنوع و با امکان برش دقیق در طولهای سفارشی آماده ارسال است. موجودی بهروز و قیمت رقابتی، خریدی مطمئن را برای شما فراهم میکند.
معمولاً خیر؛ بهدلیل کربن بالا ریسک ترکخوردگی در ناحیه HAZ زیاد است. برای قطعات حساس بهجای جوشکاری از روشهای مکانیکی اتصال استفاده شود.
نیتراسیون ممکن است ولی مانند تمپر بالا عمل میکند؛ لایهٔ ترکیبی باید کنترل/حذف شود. کربندهی برای این گرید پرکربن غیرتیپیک است و فقط در سناریوهای خاص توصیه میشود.
سختی هسته حدود 60 تا 64 HRC؛ استحکام کششی از 2300 تا 2500 MPa و تسلیم از 1800 تا 2190 MPa (وابسته به تمپر و ضخامت).
پیوسته تا حدود 200 °C و مقطعی تا حدود 230 °C؛ بالاتر از این محدوده افت خواص مکانیکی و سختی رخ میدهد.
معمولاً بهصورت میلگرد/ساقه، حلقه و قطعهٔ برشخورده عرضه میشود. قیمت تابع سایز و طول، منشأ تولید، وضعیت اسفرودایز/سختکاری، گواهیها و موجودی انبار است.
در اصل تفاوتی ندارند؛ فولاد 1.2067 همان 100Cr6 در سیستم EN/DIN است و در سیستمهای دیگر با AISI 52100 یا SUJ2 معرفی میشود.
بهخاطر سختیپذیری بالا پس از Q+T دمای پایین (حدود 60 تا 64 HRC)، ریزساختار تمیز با کاربیدهای ریز، صیقلپذیری عالی و دوام خوب در خستگی تماس غلتشی.
بله؛ آستنیته معمولاً 830 تا 860 °C، کوئنچ در روغن/نمک و تمپر 150 تا 200 °C برای رسیدن به HRC حدود 60 تا 64. برای پایداری ابعادی، سابزرو بین کوئنچ و اولین تمپر توصیه میشود.
خودروسازی و قطعهسازی، ماشینسازی و تجهیزات صنعتی، حملونقل ریلی/دریایی، ابزار دقیق و گیجها، پمپها و موتورها (یاتاقانهای دوار).
در حالت اسفرودایز شده مناسبتر است؛ از ابزار سفت، برادهبرداری پیوسته و سیال خنککار کافی استفاده کنید. پرداخت نهایی با سنگزنی انجام میشود و باید از سوختگی سنگزنی جلوگیری کرد.
نظرات