آشنایی با فولادهای سردکار؛ دسته‌بندی‌ها و کاربردها

فولادهای سردکار علاوه بر کاربرد در صنایع نورد و ریخته‌گری، رابطه مستقیمی با کارهای تخصصی و معمولی روزانه ما دارند. به این ترتیب استفاده از بسیاری ابزارآلات مورد استفاده در زندگی روزمره بدون وجود فولادهای سردکار قابل تصور نیست. ابزارآلاتی که به کمک فولاد ابزار سردکار در برابر ضربه و سایش بسیار مقاوم می‌شوند و بسیاری از نیازهای روزمره ما را برطرف می‌کنند. در این مقاله از فولادینو به بررسی انواع فولادهای سردکار، ویژگی‌ها، شیوه ساخت و نحوه کاربرد آن می‌پردازیم.

فولاد ابزار چیست؟

فولادهای سردکار زیرمجموعه فولادهای ابزار به شمار می‌روند و به همین دلیل در ابتدا باید فولاد ابزار را تعریف کنیم. فولاد ابزار دسته‌ای فولادهای آلیاژ کربنی با سختی و چقرمگی بالا در برابر سایش و ضربه بسیار مقاوم هستند. از فولاد ابزار برای شکل‌دهی به سایر مواد و ساخت ابزارآلات فلزی، تجهیزات و قالب‌های ماشینی استفاده می‌کنند. این گروه فولادی به انواع فولادهای زیر تقسیم می‌شوند:

• ابزار سردکار (گرید A، D و O)
• فولادهای ابزار گرم کار (گرید H)
• فولادهای ابزار سخت شونده در آب (گرید W)
• فولادهای ابزار مقاوم در برابر ضربه و شوک (S)
• فولادهای ابزار تندبر (فولاد ابزار خشکه هوایی)
• فولادهای ابزار کم آلیاژ (کربنی)
• فولادهای ابزار قالب

به صورت کلی فولاد ابزار در دماهای بالا و شرایط محیطی خاص تغییر شکل نداده و آسیب نمی‌بیند.

فولاد سردکار چیست؟

فولاد سردکار ازجمله فولاد ابزاری است که از آن برای ساخت تجهیزاتی استفاده می‌کنند که در حین کار دمای سطحی آن بیشتر از ۲۶۰ الی ۳۱۵ درجه سانتی‌گراد نشود. در دماهای بالاتر معمولاً از سایر انواع فولاد ابزار برای ساخت تجهیزات مانند فولاد ابزار گرم‌کار استفاده می‌کنند. فولادهای سردکار جزو فولادهای آلیاژی با کربن بالا به شمار می‌روند که از عناصری نظیر تنگستن، منگنز، کروم، مولیبدن و وانادیم تشکیل شده‌اند. علاوه بر عوامل متالورژیکی، ترکیب صحیح این عناصر آلیاژی از مهم‌ترین عوامل برای دستیابی به فولاد سردکار با خواص و کارایی بالا به شمار می‌رود. فولادهای سردکار مانند سایر فولادهای ابزار در برابر ضربه و سایش مقاوم هستند و احتمال ایجاد اعوجاج در آن‌ها بسیار کم است.

انواع فولادهای سردکار کدام اند؟

همان‌طور که بیان کردیم فولادهای سردکار زیرمجموعه فولاد ابزار و یکی از مهم‌ترین انواع آن به شمار می‌روند. از نظر سختی درجات مختلفی دارند و جزو فولادهای پرکربن و هایپر یوتکتوئید محسوب می‌شوند. ساختار فولاد سردکار معمولاً شامل کاربیدهای کروی در زمینه مارتنزیت بازپخت شده پرکربن است و به انواع زیر تقسیم می‌شود:

1. فولاد سردکار گرید A (آلیاژ متوسط سخت‌شونده در هوا)

فولادهای سردکار گرید A، به علت کروم بالایی که نسبت به گروه O دارند، دمای سخت‌کاری بالاتری داشته و میزان اعوجاج ساختاری کمتری پیدا می‌کند. در مقابل به دلیل وجود منگنز قابلیت ماشین‌کاری پایین‌تری نسبت به فولاد سردکار گرید O دارند. فولاد سردکار گرید ((A)) در انواع مختلف A2، A3، A4، A6، A7، A8، A9 و A10 تولید و عرضه می‌شود.

کاربرد فولاد سردکار گرید A

از کاربردهای فولاد سردکار گرید A می‌توان به ساخت قالب‌های سردکار و کله‌زنی، ابزارهای تراشکاری و لبه‌بری سرد مانند چاقو، ابزار برشی چوب‌کار و برجسته‌کاری اشاره کرد.

2. فولاد سردکار گرید D (فولادهای سردکار پر‌کروم)

فولاد سردکار گرید D بیشترین دمای سخت‌کاری را داشته و سختی خود را تا دمای ۴۲۵ درجه سانتی‌گراد حفظ می‌کند. هم‌چنین کم‌ترین میزان قابلیت عملیات ماشین‌کاری را در بین فولادهای ابزار سردکار دارد. درصد کربن و کروم در این گروه بین ۱۰ الی ۱۳ درصد بوده و از این رو حداکثر مقاومت نسبت به سایش را دارا است. فولاد سردکار گرید (D) در انواع مختلف D2، D3، D6 و D7 تولید و عرضه می‌شود.

کاربرد فولاد سردکار گرید D

فولاد سردکار گرید D2 پرکاربردترین این فولاد است. از کاربردهای فولاد سردکار گرید D می‌توان به ساخت انواع پیچ، مفتول، کاتر، چاقوهای برش سرد، ابزارهای پرداخت‌کاری و جلازنی، لمینیت‌کاری، قالب‌ریزی سرد، قالب‌های سکه زنی و سردکار، ابزارهای برجسته‌کاری و غیره اشاره کرد.

3. فولاد سردکار گرید O (فولاد ابزاری کم آلیاژ و سخت شونده در روغن)

فولاد سردکار گرید O کمترین دمای سخت‌کاری در بین گروه‌های فولادهای سردکار را دارا است و برای کاربردهای عمومی بهترین انتخاب به شمار می‌رود. این گروه شکل‌پذیری بالایی داشته و مقاومت در برابر سایش آن متوسط است. فولاد سردکار گرید O با توجه به ترکیب عناصر در انواع مختلف O1 (کروم، منگنز و تنگستن)، O2(منگنز)، O6 (منگنز، مولیبدن و سیلیکون) و O7 (کروم، منگنز و مقدار تنگستن بالا) تولید و عرضه می‌شوند.

کاربرد فولاد سردکار گرید O

از کاربردهای فولاد سردکار گرید O می‌توان به ساخت ابزارهای رزوه کاری، بوش، ابزار دریل‌کاری، میله، گیره‌های ماشین تراش و غیره اشاره کرد.

ویژگی فولاد سردکار چیست؟

از ویژگی‌های فولاد سردکار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تنش‌پذیری بالا حین برشکاری
• شکل‌پذیری خیلی خوب
• مقاومت عالی در برابر ضربه و سایش
• سختی‌پذیری، مقاومت فشاری و ضربه‌ای بالا

“عملیات ماشین‌کاری ضعیف در برخی گریدها و هم‌چنین از دست دادن خواص در دمای کاری بالا ازجمله خصوصیات منفی فولاد سردکار به شمار می‌روند “

پرکاربردترین فولادهای ابزار سردکار در بازار کدام اند؟

ازجمله فولادهای ابزار سردکار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. فولاد SPK

فولاد SPK جزو فولادهای پرکربن و پرکروم با کربن ۲٫۰۵ درصد، کروم ۱۱٫۵ درصد، ۰٫۲۵ درصد سیلیکون، ۰٫۳۰ درصد منگنز است. فولاد SPK  جزو گرید D3 و سختی بین ۶۳ تا ۶۵ راکول سی است که با نام استاندارد ۱.۲۰۸۰ و استاندارد DIN X210Cr12 هم شناخته می‌شود. فولاد SPK نسبت به اعوجاج و ترک خوردن در حین سردکاری از حساسیت پایینی برخوردار هستند. از این فولاد در ساخت قالب‌های کاشی، قالب‌های سکه‌زنی، قالب سیم‌کشی، سرامیک، قالب‌های پرس، برش و کشش، تیغه فلز‌برهای برش فلز، ابزار خم و عاج زنی استفاده می‌کنند.

2. فولاد SPK-R

فولاد SPK-R جزو فولادهای پر آلیاژ با ۲٫۱۲ درصد کربن، ۱۲ درصد کروم، ۰٫۷ درصد وانادیم، ۰٫۲۵ درصد سیلیکون، ۰٫۴۵ درصد منگنز است. فولاد SPK-R با نام فولاد D6 و هم‌چنین استاندارد ۱.۲۴۳۶ و DIN X210crw12 شناخته می‌‏شود. سختی این فولاد بین ۶۳ تا ۶۵ راکول سی است و نسبت به فولاد SPK مقاومت خستگی و حرارتی بالاتری دارد.

3. فولاد SPK-NL

فولاد SPK-NL جزو فولادهای پر آلیاژ شامل ۱٫۵۳ درصد کربن ۱۲ درصد کروم، ۱ درصد مولیبدن، ۰٫۸۵ درصد وانادیم،۰٫۳۵ درصد سیلیکون و ۰٫۴۰ درصد منگنز است. فولاد SPK-NL جزو گرید D6 است که با استاندارد ۱.۲۳۷۹ و X155CrVMo12-1 هم شناخته می‌شود. سختی این فولاد بین ۶۳ تا ۶۵ راکول سی بوده و از مقاومت عالی در برابر ضربه، سایش و قابلیت ماشین‌کاری خوب برخوردار است. از این نوع فولادهای سردکار برای ساخت انواع تیغه برش، غلتک‌های برش در صنایع پروفیل و کاغذسازی و انواع قالب‌های برش حساس به شکست استفاده می‌کنند.

سایر فولادهای سردکار

فولاد ابزار سردکار ۱٫۲۵۱۰ با استاندارد DIN 100MnCrW4، فولاد ابزار سردکار ۱٫۲۵۴۲ با استاندارد DIN 45WCrV7 و فولاد میل نقره‌ای یا فولاد ۱٫۲۲۱۰ از دیگر فولادهای سردکار پرکاربرد در بازار به شمار می‌روند.

نحوه خرید و قیمت فولاد سردکار

با توجه به تخصصی بودن خرید فولاد سردکار احتمالاً خرید فولاد سردکار تا حدودی سخت به نظر می‌رسد. در صورت نیاز به مشاوره و انتخاب فولاد سردکار مناسب می‌توانید از طریق وبسایت فولادینو با مشاوران شرکت فولادسازان راه ابریشم تماس بگیرید.