ویژگی‌های فولاد ابزار سردکار 1.2436

فولاد 1.2436 با مشخصه X210CrW12 و نام‌های تجاری SPK-R و K107 در استاندارد بهلر شناخته می‌شود. این فولاد از فولادهای ابزار در دسته سردکار بوده و به‌دلیل مقدار بالای تنگستن، مقاومت سایشی بسیار بالا و سختی‌پذیری عالی، در رده‌ی فولادهای خاص و تخصصی برای ابزارسازی قرار دارد.

با توجه به درصد بالای کربن، سختی زیاد و شکل‌پذیری پایین، عمده کاربرد این فولاد در ساخت ابزارهایی با عملکرد بالا و شرایط کاری سخت است. ویژگی‌های کلیدی این فولاد عبارتند از:

  • مقاومت سایشی بسیار بالا به‌دلیل حضور تنگستن و کروم
  • سختی‌پذیری بالا پس از عملیات حرارتی
  • مناسب برای برش ورق‌های سیاه، گالوانیزه و استیل تا ضخامت ۴ میلی‌متر
  • پایداری ابعادی خوب در فرآیندهای صنعتی
  • مقاومت مناسب در برابر ترک و لب‌پرشدگی ابزار در فشارهای نقطه‌ای

کاربردهای فولاد سردکار 1.2436

فولاد 1.2436 در صنایع مختلف برای ساخت ابزارهای با دقت و مقاومت بالا به‌کار می‌رود، از جمله:

  • تیغه‌های برشی دقیق
  • قالب‌های دورزنی (تریم) و سوراخ‌کاری
  • قالب‌های کله‌زنی سرد
  • قالب‌های ریخته‌گری تحت فشار آلومینیوم
  • ابزارهای برش چوب تحت تنش بالا
  • قالب‌های کشش و خان‌کشی فلز
  • ابزارهای پرس در صنایع دارویی و سرامیک
  • پانچ‌ها، برقوها و نازل‌های سندبلاست

ترکیب شیمیایی فولاد سردکار 1.2436

مقادیر ترکیب شیمیایی ارائه‌شده برای فولاد 1.2436 (SPK-R) بر پایه داده‌های نسخه نهایی کلید فولاد (Stahlschlüssel ۲۰۱۹) و مطابق با استانداردهای معتبر بین‌المللی تنظیم شده‌اند. این اعداد ممکن است با مقادیر ذکرشده در برخی منابع یا استانداردهای قدیمی متفاوت باشند.

CکربنSiسیلیسیمMnمنگنزPفسفرSگوگردCrکرومWتنگستن
2.00 – 2.300.10 – 0.400.30 – 0.60≤ 0.030≤ 0.03011.00 – 13.000.60 – 0.80

مشخصات فیزیکی فولاد 1.2436 (SPK-R)

مقادیر ذکرشده در جدول زیر، میانگینی از پارامترهای فیزیکی به‌دست‌آمده از آزمون‌های نمونه‌ای در دمای محیط هستند و لزوماً با داده‌های محصول نهایی تمام تولیدکنندگان یکسان نیستند. این اطلاعات صرفاً جهت آشنایی با بازه تقریبی خواص فیزیکی این فولاد ارائه شده‌اند.

جدول مشخصات فیزیکی
پارامترمقدارواحد
چگالی~ 7.80g/cm3
هدایت حرارتی~ 20W/m.K
ظرفیت گرمایی ویژه~ 0.460J/kg.K
مقاومت الکتریکی~ 0.65Ω.mm2/m
مدول الاستیسیته (E)~ 210103xN/mm2

خواص مکانیکی فولاد 1.2436

  • فولاد 1.2436 در حالت آنیل‌شده دارای سختی حدود ۲۴۰ تا ۲۶۰ برینل (HB) است.
  • پس از انجام عملیات حرارتی، سختی آن به ۴۸ تا ۶۲ راکول سی (HRC) می‌رسد.
  • استحکام کششی نهایی این فولاد در محدوده ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ مگاپاسکال (MPa) قرار دارد.
  • استحکام تسلیم آن بین ۸۵۰ تا ۱۰۰۰ مگاپاسکال است، که نشان‌دهنده مقاومت بالا در برابر تغییر شکل پلاستیک است.
  • مدول یانگ (مدول الاستیسیته) در این فولاد حدود ۲۰۰ تا ۲۱۰ گیگاپاسکال (GPa) است و پایداری آن در برابر تنش‌های کششی را تضمین می‌کند.

نمودار سختی نسبت به دمای تمپرینگ فولاد ابزار سردکار 1.2436

اطلاعات ارائه‌شده در جدول زیر، از نسخه نهایی سال ۲۰۱۹ کلید فولاد (Stahlschlüssel) استخراج شده‌اند. این داده‌ها بر اساس استانداردهای معتبر و به‌روز بین‌المللی تنظیم شده‌اند و ممکن است با مقادیر قدیمی‌تر رایج در برخی منابع دیگر تفاوت داشته باشند.

منبع: کلید فولاد (Stahlschlüssel) نگارش ۲۰۱۹
جدول خواص مکانیکی
پارامترمقدارواحد
سختی در حالت آنیل شده≤ 255HB 30
سختی در حالت سخت‌کاری شده64 ~HRC
سختی در تمپر °۱۰۰63 ~HRC
سختی در تمپر °۲۰۰62 ~HRC
سختی در تمپر °۳۰۰60 ~HRC
سختی در تمپر °۴۰۰58 ~HRC
سختی در تمپر °۵۰۰56 ~HRC

عملیات حرارتی و سخت‌کاری فولاد 1.2436

در فرآیند آنیل (Annealing)، فولاد در دمای ۸۰۰ تا ۸۵۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲ ساعت حرارت داده می‌شود، سپس به‌آرامی در کوره تا ۶۰۰ درجه سرد شده و پس از آن در هوا خنک می‌شود. سختی نهایی پس از آنیل در حدود ۲۵۰ راکول (HB) خواهد بود.

تنش‌زدایی (Stress Relieving) با نگهداری فولاد در دمای ۶۵۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۱ تا ۲ ساعت انجام می‌شود. پس از آن، قطعه به‌صورت آهسته تا ۴۵۰ درجه درون کوره سرد شده و سپس در هوا خنک می‌گردد.

فرآیند سخت‌کاری (Hardening) فولاد 1.2436 مطابق مراحل زیر می‌باشد:

  1. آستنیته کردن: قطعه ابتدا در دمای ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۱۵ دقیقه، سپس در ۸۴۰ درجه به مدت ۱۵ دقیقه نگهداری شده و در نهایت در دمای ۹۵۰ تا ۹۸۰ درجه برای مدت ۱۵ تا ۳۰ دقیقه آستنیته می‌شود.
  2. کوئنچ (Quenching): روش کوئنچ متناسب با فرم قطعه انتخاب می‌شود. گزینه‌های موجود شامل روغن، هوای فشرده، هوای آرام، خلأ یا حمام نمک در دمای ۲۵۰-۲۲۰ یا ۵۵۰-۵۰۰ درجه سانتی‌گراد هستند. سختی نهایی پس از کوئنچ حدود ۶۳ راکول سی (HRC) خواهد بود.
  3. تمپر تنش‌گیری (Stress-relief Temper): قطعه در دمای ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد نگهداری شده و سپس در هوا خنک می‌شود. زمان نگهداری بسته به روش کوئنچ متفاوت است:
    • در روغن، ۴ ساعت
    • در نمک ۲۲۰ درجه ۳ ساعت
    • در نمک ۵۰۰ درجه ۲ ساعت
    • در هوای آرام یا فشرده ۲ ساعت
  4. تمپر نهایی (Tempering):
    برای قطعات حساس، نگهداری به‌مدت حداقل ۴ ساعت در دمای ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد، سپس خنک‌کاری در هوا
    برای قطعات عمومی، تمپر اول به‌مدت ۲ ساعت در ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد و خنک‌کاری در هوا. تمپر دوم به‌مدت ۲ ساعت در ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد و خنک‌کاری در هوا.

اطلاعات ارائه‌شده در جدول زیر، از نسخه نهایی سال ۲۰۱۹ کلید فولاد (Stahlschlüssel) استخراج شده‌اند. این داده‌ها بر اساس استانداردهای معتبر و به‌روز بین‌المللی تنظیم شده‌اند و ممکن است با مقادیر قدیمی‌تر رایج در برخی منابع دیگر تفاوت داشته باشند.

منبع: کلید فولاد (Stahlschlüssel) نگارش ۲۰۱۹
جدول عملیات حرارتی
نوع عملیات حرارتیبازه حرارتی
فورج گرم (Hot Working)850-1000 °C
آنیل کامل (Soft Annealing +A)800-840 °C
سخت‌کاری با روغن960-980 °C
سخت‌کاری با هوای کنترل‌شده960-980 °C
سخت‌کاری با هوای فشرده960-980 °C
سخت‌کاری گرم (کوئنچ داغ °۵۵۰-°۵۰۰)960-980 °C
تمپرینگ (Tempering)170-190 °C