فولاد SPK چیست؟
فولاد SPK با شماره استاندارد DIN1.2080 و نماد X210 Cr12 ، با حدود ۲/۱ درصد کربن و ۱۲ درصد کروم، یک فولاد بسیار پر مصرف در صنایع است. به دلیل شماره استانداردی که دارد گاها با نام فولاد ۱٫۲۰۸۰ نیز شناخته می شود. در اغلب موارد به روش ریخته گری و یا نورد سرد تولید می شود. از مشخصه های بارز این فولاد، سختی، سختی پذیری و مقاومت به سایش بالاست که از وجود مقادیر بالایی کروم در آن ناشی میشود.
تولید فولاد
با ایجاد اختلافی اندک در درصد عناصر پایۀ این فولاد و اضافه کردن عناصری نظیر وانادیوم و تنگستن به آن، فولادهای Spk R و Spk NL تولید می شوند. هر کدام از این فولادها علاوه بر سختی و مقاومت به سایش بالا، ویژگی های به خصوصی دارند. فولاد Spk R با شماره استاندارد ۱٫۲۴۳۶ و فولاد Spk NL با شماره استاندارد ۱٫۲۳۷۹ نامگذاری شده اند.
بهبود خواص مکانیکی فولاد SPK
عملیات حرارتی آنیل
لازم است قطعاتی از فولاد SPK که آهنگری یا نورد شده اند، قبل از ماشین کاری یا سخت کاری تحت عملیات حرارتی آنیل قرار گیرند. پس از آنیل، ریزساختار شامل کاربیدهای کروی در زمینه فریتی است که سختی پایین و ماشینکاری مناسبی دارد. تشکیل این ریزساختار موجب کاهش سایش و افزایش دوام ابزارهای برشی میشود.
عملیات حرارتی سخت کاری
پس از آنیل (بازپخت)، نوبت به عملیات حرارتی سختکاری میرسد.
سختکاری فولادهای SPK در چند مرحله انجام میشود:
۱) ابتدا فولاد تا دمای ۸۱۵ درجه سانتیگراد پیش گرم میشود. دلیل آن حساسیت SPK در برابر حرارتدهی سریع و نامنظم است. چرا که این فولاد در حضور شیبهای حرارتی بالا به سادگی ترک برمیدارد. علاوه بر این، فولادهای SPK هدایت حرارتی پایینی دارند. بنابراین جذب گرما باید به آهستگی توسط آنها انجام شود.
۲) مرحلۀ بعد آستنیته کردن دو مرحله ای است. مرحله اول در دمای حدود ۹۷۰-۹۶۰ درجه در حمام نمک مذاب و مرحله دوم در دمای حدود ۹۹۰-۹۸۰ درجه در کوره با اتمسفر کنترل شده انجام میشود.
۳) پس از آستنینه کردن، فولاد بایستی در روغن کوئنچ شود. سختی قطعه در این مرحله بین ۶۳-RC 65 میرسد. سختی حاصل از کوئنچ تابع دمای آستنیته کردن است. به طوری که بیشترین مقدار سختی در دمای حدود ۹۸۰ درجه به دست میآید.
۴) در آخر لازم است فولاد SPK تمپر شود. هدف از این عملیات حرارتی، به دست آوردن میکروساختار مارتنزیت بازپخت شده است.
کاربردهای SPK
- قالبهای کششی سرد و گرم
- قالبهای تولید سرامیک
- قالبهای پانچ و پولکزنی
- غلتکهای شکلدهی
- تیغههای برش
- قالب های ریختگی تحت فشار آلومینیوم
- ابزارهای چوب بری تحت تنش بالا و بدون نیاز به چقرمگی خیلی زیاد
- ساخت گیج ها
- قالب های دوره زنی و سوراخ کاری