جایگاه در خانواده فولادهای فنری و سایشی
برای خرید فولاد فنری ، فولاد فنر کربن دار CK60 (C60E/1.1221) در دسته فولادهای کربنی سایشپذیر قرار میگیرد. خانوادهای از آلیاژهای غیرآلیاژی پرکربن که برای قطعات با بار متوسط و نیاز به سختی بالا با هزینه کنترلشده طراحی شدهاند. تمایز اصلی 1.1221 نسبت به گریدهای آلیاژی مثل 1.8159 (51CrV4)، سادگی ترکیب، هزینه پایینتر و دسترسی گستردهتر است؛ در عوض چقرمگی و جوشپذیری محدودتری ارائه میدهد. این گرید با پاسخ عالی به سختکاری القایی و شعلهای، انتخاب رایجی برای قطعات سایشپذیر عمومی در مقاطع متوسط است.
معادلهای بینالمللی فولاد CK60
| استاندارد | نام / عدد |
|---|---|
| DIN / W.Nr. (آلمان) | CK60 / 1.1221 |
| EN (اروپایی) | C60E |
| AISI/SAE (تقریبی) | 1060 |
| C60 معادل نزدیک | 1.0601 |
نکته: C60 (1.0601) و C60E (1.1221) بسیار نزدیک هستند؛ تفاوت اصلی در کنترل ناخالصی است — C60E کنترل دقیقتری بر گوگرد و فسفر دارد. معادل AISI/SAE تقریبی است و پیش از جانشینسازی در پروژههای حساس، مشورت با مهندس مواد ضروری است.
ترکیب شیمیایی فولاد 1.1221
بازههای زیر مطابق EN/ISO برای C60E / 1.1221 ارائه شدهاند. عناصر آلیاژی (Cr+Mo+Ni) باید جمعاً کمتر از 0.63% باشند تا فولاد در دسته غیرآلیاژی باقی بماند.
- کربن (C): ~0.60% پایه اصلی سختی و سختیپذیری مناسب در مقاطع نازک تا متوسط است.
- منگنز (Mn) و سیلیسیم (Si): به استحکام زمینه و یکنواختی سختی کمک میکنند.
- کروم، مولیبدن و نیکل: مقادیر کم؛ فولاد را در دسته غیرآلیاژی نگه میدارند.
- فسفر و گوگرد: با کنترل دقیق محدود میشوند تا چقرمگی حفظ شود.
| عنصر | درصد (%) |
|---|---|
| کربن (C) | 0.57 تا 0.65 |
| سیلیسیم (Si) | 0.10 تا 0.40 |
| منگنز (Mn) | 0.60 تا 0.90 |
| فسفر (P) | کمتر از 0.025 |
| گوگرد (S) | کمتر از 0.035 |
| کروم (Cr) | کمتر از 0.40 |
| مولیبدن (Mo) | کمتر از 0.10 |
| نیکل (Ni) | کمتر از 0.40 |
| جمع Cr+Mo+Ni | کمتر از 0.63 |
خواص مکانیکی فولاد پر کربن 1.1221 در حالتهای مختلف
سه ستون Q+T با سه باند تمپر مختلف ارائه شدهاند تا انتخاب حرارتی مستقیماً به خروجی مکانیکی موردنیاز وصل شود. اعداد بر پایه استاندارد EN/ISO و کارت فنی Lucefin گزارش شدهاند.
| ویژگی | آنیل نرم (+A) | نرمالایز (+N) | Q+T تمپر پایین (150–200°C) | Q+T تمپر متوسط (250–300°C) | Q+T تمپر بالا (350–450°C) |
|---|---|---|---|---|---|
| استحکام کششی | 600 تا 700 MPa | 650 تا 710 MPa | 1700 تا 2070 MPa | 1250 تا 1450 MPa | 900 تا 1100 MPa |
| استحکام تسلیم | 300 تا 380 MPa | 310 تا 380 MPa | 1200 تا 1450 MPa | 900 تا 1100 MPa | 600 تا 750 MPa |
| سختی هسته | 180 تا 240 HB | 200 تا 220 HB | 59 تا 62 HRC | 55 تا 57 HRC | 48 تا 52 HRC |
| مقاومت به ضربه | 18 تا 30 J | 18 تا 30 J | کمتر از 12 J | 12 تا 20 J | 20 تا 30 J |
| چقرمگی | 6 از 10 | 6 از 10 | 3 از 10 | 5 از 10 | 6 از 10 |
| ماشینکاریپذیری | 7 از 10 | 6 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 |
| جوشپذیری | 3 از 10 | 3 از 10 | 3 از 10 | 3 از 10 | 3 از 10 |
| مقاومت به سایش | 4 از 10 | 5 از 10 | 8 از 10 | 7 از 10 | 6 از 10 |
| مقاومت به خوردگی | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 | 2 از 10 |
| دمای کاری پیوسته | — | — | −20 تا 200°C | −20 تا 200°C | −20 تا 200°C |
| دمای کاری مقطعی | — | — | تا 230°C | تا 230°C | تا 230°C |
منحنی تمپر بر اساس کارت Lucefin (آستنیته 830°C، کوئنچ در آب/روغن) نگاشت شده است. برای قطعه واقعی به دیتاشیت تامینکننده و آزمون نمونه همان ذوب استناد کنید.
عملیات حرارتی فولاد پرکربن CK60
چرخه مرسوم: آمادهسازی (نرمالایز یا آنیل یا کرویسازی) ← آستنیته و کوئنچ ← تمپر در یکی از سه باند دمایی. سه ستون Q+T در جدول خواص مکانیکی دقیقاً با سه باند تمپر زیر متناظرند.
مرحله آمادهسازی
نرمالایز (+N): دمای 820 تا 860 درجه، 30 تا 90 دقیقه، سردسازی در هوا. برای یکنواختسازی دانهها پیش از ماشینکاری یا سختکاری.
آنیل کامل (+A): دمای 700 درجه، 120 تا 240 دقیقه، سردسازی کنترلشده در کوره تا 600 درجه سپس هوا. برای کاهش سختی و تنش جهت ماشینکاری بهتر.
کرویسازی (اسفرودایز): چرخه ایزوترمال 780 تا 670 درجه، 180 تا 360 دقیقه، سردسازی در کوره تا 300 درجه سپس هوا. بهترین انتخاب برای ماشینکاریپذیری و کاهش اعوجاج در کوئنچ بعدی.
سختکاری (آستنیته + کوئنچ)
دمای آستنیته 800 تا 840 درجه، نگهداری 15 تا 30 دقیقه، کوئنچ در روغن، آب یا حمام نمک. انتخاب رسانه کوئنچ متناسب با ضخامت قطعه برای کنترل اعوجاج اهمیت دارد.
تمپر — انتخاب باند بر اساس کاربرد
- تمپر پایین (150–200°C): سختی 59 تا 62 HRC با Rm بالا؛ چقرمگی محدود. برای قطعات با نیاز سختی حداکثر.
- تمپر متوسط (250–300°C): سختی 55 تا 57 HRC؛ تعادل سختی/چقرمگی. برای اکثر کاربردهای سایشی.
- تمپر بالا (350–450°C): سختی 48 تا 52 HRC با چقرمگی بهتر. برای قطعاتی که جذب انرژی مهمتر است.
تنشزدایی و سختکاری سطحی
تنشزدایی در دمایی کمتر از دمای تمپر (50 درجه پایینتر)، 60 تا 120 دقیقه، پس از ماشینکاری سنگین یا پیش از کوئنچ توصیه میشود.
برای بهبود دوام سطحی، سختکاری القایی یا شعلهای روش اصلی و موثر برای این گرید است (سختی سطح تا 62 HRC). نیتراسیون بهدلیل نبود عناصر نیتریدساز قوی بازده محدود دارد. کربندهی نیز برای این گرید پرکربن تیپیک نیست — سختکاری القایی نتیجه بهتری میدهد.
| نوع عملیات | حالت | دما (°C) | زمان نگهداری | محیط سردسازی | ساختار نهایی |
|---|---|---|---|---|---|
| نرمالایز | +N | 820 تا 860 | 30 تا 90 دقیقه | هوا | فریت + پرلیت یکنواخت |
| آنیل کامل | +A | 700 | 120 تا 240 دقیقه | کوره تا 600، سپس هوا | پرلیت نرم (HB < 241) |
| کرویسازی | اسفرودایز | 780 تا 670 (ایزوترمال) | 180 تا 360 دقیقه | کوره تا 300، سپس هوا | کاربیدهای کروی در زمینه فریتی |
| سختکاری | آستنیته + کوئنچ | 800 تا 840 | 15 تا 30 دقیقه | روغن / آب / حمام نمک | مارتنزیت |
| تمپر پایین | — | 150 تا 200 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده (59–62 HRC) |
| تمپر متوسط | — | 250 تا 300 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده (55–57 HRC) |
| تمپر بالا | — | 350 تا 450 | 60 تا 120 دقیقه | هوا | مارتنزیت تمپرشده (48–52 HRC) |
| تنشزدایی | پیش/پس از ماشینکاری | < دمای تمپر − 50 | 60 تا 120 دقیقه | کوره | زمینه پایدارتر |
| سختکاری القایی / شعلهای | سطحی | 800 تا 850 (سطح) | ثانیهها تا دقیقهها | اسپری / پلیمر / هوا | مارتنزیت سطحی (58–62 HRC) |
مزایا، محدودیتها و کاربردهای فولاد آلیاژی 1.1221
اگر در مرحله مقایسه گریدها هستید و میخواهید بدانید چگونه فولاد مناسب پروژه را انتخاب کنیم؟، معیار اصلی برای انتخاب 1.1221 نسبت به گریدهای آلیاژی مثل 42CrMo4، نیاز به سختی بالا با هزینه کنترلشده در مقاطع متوسط است — نه چقرمگی یا جوشپذیری بالا.
مزایا
- سختی نهایی بالا پس از Q+T (تا ~62 HRC در تمپر پایین)
- پاسخ عالی به سختکاری القایی و شعلهای برای دوام سطحی
- قیمت/عملکرد مناسب برای قطعات عمومی با بار متوسط
- دسترسی گسترده در بازار؛ استانداردهای شناختهشده
- ماشینکاریپذیری خوب در حالت اسفرودایز
- پرداخت سطحی و پولیشپذیری خوب پس از عملیات مناسب
محدودیتها و نکات احتیاطی فولاد فنر 1.1221
- چقرمگی محدود: در مقایسه با فولادهای آلیاژی تمپرشده مثل 42CrMo4 پایینتر است.
- جوشپذیری محدود: پیشگرم 150 تا 260 درجه و پسگرم / تنشزدایی 590 تا 650 درجه الزامی است؛ اتصال مکانیکی ارجح است.
- مقاومت خوردگی پایین: روانکار، پوشش یا نگهداری منظم در سرویس ضروری است.
- وابستگی به ضخامت: در مقاطع ضخیم سختیپذیری محدودتر از گریدهای آلیاژی است.
- کنترل دکربوریزاسیون: لایه دکربوره سطحی باید پیش از سنجش سختی و بهرهبرداری حذف شود.
کاربردهای اصلی فولاد فنر CK60
فولاد فنری CK60 گزینه مرسوم برای قطعات عمومی سایشپذیر و پرتنش با ابعاد متوسط است. خرید فولاد فنری 1.1221 برای کاربردهای زیر توصیه میشود:
- قطعات انتقال نیرو: شفتها، پینها و بوشهای عمومی
- ابزار ضربهای: چکش، کلنگ، تیغههای دستی
- قطعات انتقال حرکت: چرخدندهها و یاتاقانهای ساده (Sleeve) با سختکاری القایی
- قطعات سایشی: رولرها، غلطکهای سبک و رینگهای سایشی
- فنرهای سبک: فنرهای تخت و حلقهای سبک در شرایط Q+T مناسب
نکته سرویس: برای تماس لغزشی و سایشی، سختکاری القایی، پرداخت دقیق و روانکاری کافی الزامی است. کنترل دکربوریزاسیون و جلوگیری از سوختگی سنگزنی برای دوام سطحی اهمیت دارد.
منابع مطالعه: 1-Lucefin -3 SIJ -2 SteelNumber
خرید فولاد CK60 (خرید فولاد 1.1221)
برای دریافت قیمت فولاد CK60 ، مشاوره فنی رایگان و تامین با آنالیز معتبر، با کارشناسان مرجع بازار آهن شادآباد تماس بگیرید. ارسال به سراسر کشور، موجودی در قطرها و طولهای مختلف. بهترین قیمت فولاد 1.1221 را از ما بخواهید.
هنوز نظری ثبت نشده.
ارسال نظر