فولاد 1.6580 (VCN200)

ویژگی‌های فولاد عملیات حرارتی‌پذیر 1.6580

فولاد 1.6580 با شناسه 36CrNiMo4 که با نام VCN200 نیز شناخته می‌شود، از فولادهای کم‌آلیاژ مقاوم به حرارت است که با عناصر نیکل، کروم و مولیبدن تقویت شده و از خانواده فولادهای عملیات حرارتی‌پذیر می‌باشد. این ترکیب آلیاژی باعث شده تا فولاد VCN200 در شرایط عملیات حرارتی، استحکام بالا، سختی مناسب و مقاومت خستگی مطلوبی داشته باشد. از مشخصه‌های بارز این فولاد می‌توان به این موارد اشاره کرد:

استحکام کششی و چقرمگی بالا
مقاومت مناسب در برابر خستگی
الاستیسیته بالا
سخت‌پذیری خوب در فرآیند عملیات حرارتی
مقاومت پایین در برابر خوردگی

کاربردهای فولاد عملیات حرارتی‌پذیر 1.6580

خودروسازی: تولید میل‌لنگ، شافت‌ها، دنده‌ها و اجزای تحت فشار بالا
ماشین‌آلات صنعتی: قطعات مقاوم در تجهیزات سنگین، ابزارآلات و ماشین‌آلات
قطعات مکانیکی: کاربرد در اجزای تحت تنش‌های شدید
نیروگاه‌ها و صنایع نفت و گاز: برای اجزای داغ و پرفشار مانند شافت و لوله‌ها (مطابق با استانداردهای بین‌المللی مانند ASTM)
صنایع سیمان و راه‌آهن: شافت لوکوموتیوها و تجهیزات پرکاربرد دیگر

این فولاد جزو فولادهای مناسب برای اکستروژن سرد بوده و مناسب برای تولید انبوه قطعات صنعتی مانند قطعات خودرو، سازه‌ها و تجهیزات عمومی می‌باشد. این فرآیند شامل ترکیبی از عملیات شکل‌دهی سرد مانند فورج، کشش، پرس و اکستروژن است که منجر به تولید قطعاتی با چگالی بالا، دقت ابعادی عالی، سطح صاف و استحکام مکانیکی بالا می‌شود.

استانداردهای مرجع فولاد 1.6580

DIN EN 10083-3 (01/2007): فولادهای قابل سختکاری و تمپر – فولادهای آلیاژی
DIN EN 10250-3 (12/1999): فورجینگ باز برای کاربردهای عمومی مهندسی – فولادهای آلیاژی خاص
DIN EN 10269 (02/2014): فولادها و آلیاژهای نیکل برای ساخت اتصالات با خواص مکانیکی مشخص در دماهای بالا یا پایین
DIN EN 10277 (09/2018): محصولات Bright Steel – فولادهای آلیاژی قابل سختکاری و تمپر
DIN EN 10297-1 (06/2003): لوله‌های فولادی دایره‌ای بدون درز برای مصارف مکانیکی و عمومی – فولادهای آلیاژی و غیر آلیاژی
DIN EN ISO 683-2 (09/2018): فولادهای قابل عملیات حرارتی، فولادهای آلیاژی و خوش‌تراش – فولادهای آلیاژی مخصوص سختکاری و تمپر
DIN SEW 310 (08/1992): خواص فیزیکی فولادها
DIN SEW 550 (08/1976): فولادهای مخصوص قطعات فورجینگ بزرگ

ترکیب شیمیایی فولاد 1.6580 (VCN200)

ترکیب شیمیایی فولاد 1.6580 (VCN200) در جدول زیر، بر پایه نسخه نهایی سال ۲۰۱۹ کلید فولاد (Stahlschlüssel) و مطابق با استانداردهای به‌روز و معتبر بین‌المللی استخراج شده است. این مقادیر ممکن است با داده‌های مندرج در برخی منابع یا استانداردهای قدیمی‌تر تفاوت داشته باشند.

Cکربن	Siسیلیسیم	Mnمنگنز	Pفسفر	Sگوگرد	Crکروم	Moمولیبدن	Niنیکل
0.26 – 0.34	≤ 0.40	0.30 – 0.60	≤ 0.025	≤ 0.035	1.80 – 2.20	0.30 – 0.50	1.80 – 2.20

مشخصات فیزیکی فولاد 1.6580 (VCN200)

اطلاعات ارائه‌شده در جدول زیر، از نسخه نهایی سال ۲۰۱۹ کلید فولاد (Stahlschlüssel) استخراج شده‌اند. این داده‌ها بر اساس استاندارد DIN SEW 310 (08/1992) تنظیم شده‌اند و ممکن است با مقادیر ارائه شده در منابع دیگر تفاوت داشته باشند.

منبع: استاندارد DIN SEW 310 (08/1992) – کلید فولاد (Stahlschlüssel) نگارش ۲۰۱۹
جدول مشخصات فیزیکی
پارامتر	در دمای	مقدار	واحد
چگالی	~ 20 °C	~ 7.80	g/cm³
ظرفیت گرمایی ویژه	-100 – 20 °C	~ 0.423	J/g.K
	0 – 20 °C	~ 0.456	J/g.K
	~ 20 °C	~ 0.461	J/g.K
	20 – 100 °C	~ 0.479	J/g.K
	20 – 200 °C	~ 0.499	J/g.K
	20 – 300 °C	~ 0.517	J/g.K
	20 – 400 °C	~ 0.536	J/g.K
	20 – 500 °C	~ 0.558	J/g.K
	20 – 600 °C	~ 0.587	J/g.K
هدایت حرارتی	~ 20 °C	~ 33.7	W/m.K
	~ 100 °C	~ 36.2	W/m.K
	~ 200 °C	~ 37.8	W/m.K
	~ 300 °C	~ 37.2	W/m.K
	~ 400 °C	~ 35.7	W/m.K
	~ 500 °C	~ 34.0	W/m.K
	~ 600 °C	~ 32.0	W/m.K
ضریب انبساط حرارتی	-100 – 20 °C	~ 10.5	10⁻⁶/°K
	0 – 20 °C	~ 11.4	10⁻⁶/°K
	~ 20 °C	~ 11.5	10⁻⁶/°K
	20 – 100 °C	~ 12.1	10⁻⁶/°K
	20 – 200 °C	~ 12.7	10⁻⁶/°K
	20 – 300 °C	~ 13.2	10⁻⁶/°K
	20 – 400 °C	~ 13.6	10⁻⁶/°K
	20 – 500 °C	~ 14.0	10⁻⁶/°K
	20 – 600 °C	~ 14.4	10⁻⁶/°K
مقاومت الکتریکی	~ 20 °C	~ 0.309	Ω.mm²/m
	~ 100 °C	~ 0.354	Ω.mm²/m
	~ 200 °C	~ 0.418	Ω.mm²/m
	~ 300 °C	~ 0.505	Ω.mm²/m
	~ 400 °C	~ 0.609	Ω.mm²/m
	~ 500 °C	~ 0.727	Ω.mm²/m
	~ 600 °C	~ 0.867	Ω.mm²/m
مدول الاستیسیته	~ -100 °C	~ 217,000	MPa
	~ 0 °C	~ 213,000	MPa
	~ 20 °C	~ 212,000	MPa
	~ 100 °C	~ 207,000	MPa
	~ 200 °C	~ 199,000	MPa
	~ 300 °C	~ 192,000	MPa
	~ 400 °C	~ 184,000	MPa
	~ 500 °C	~ 175,000	MPa
	~ 500 °C	~ 164,000	MPa

خواص مکانیکی فولاد 1.6580 (VCN200)

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
پارامتر		مقدار	واحد
سختی در حالت آنیل شده		≤ 248	HB 30
آنیل و پرداخت شده	استحکام کششی	≤ 700	MPa
آنیل و پرداخت شده	کاهش سطح مقطع	≥ 58	%
کشش سرد و آنیل شده	استحکام کششی	≤ 680	MPa
کشش سرد و آنیل شده	کاهش سطح مقطع	≥ 60	%
کشش سرد، آنیل و بازکشش سرد سبک	استحکام کششی	≤ 700	MPa
کشش سرد، آنیل و بازکشش سرد سبک	کاهش سطح مقطع	≥ 60	%
تست سختی‌پذیری Jominy Test	≤ 1.5 mm	48-56	HRC
استحکام تسلیم کوئنچ و تمپر شده	≤ 16 mm	≥ 1050	MPa
	17-40 mm	≥ 1050	MPa
	41-100 mm	≥ 900	MPa
	101-160 mm	≥ 800	MPa
استحکام کششی کوئنچ و تمپر شده	≤ 16 mm	1250-1450	MPa
	17-40 mm	1250-1450	MPa
	41-100 mm	1100-1300	MPa
	101-160 mm	1000-1200	MPa
افزایش طول بعد از شکست کوئنچ و تمپر شده	≤ 16 mm	≥ 9	%
	17-40 mm	≥ 9	%
	41-100 mm	≥ 10	%
	101-160 mm	≥ 11	%
کاهش سطح مقطع کوئنچ و تمپر شده	≤ 16 mm	≥ 40	%
	17-40 mm	≥ 40	%
	41-100 mm	≥ 45	%
	101-160 mm	≥ 50	%
انرژی ضربه Charpy-V	≤ 16 mm	≥ 30	J
	17-40 mm	≥ 30	J
	41-100 mm	≥ 35	J
	101-160 mm	≥ 45	J

عملیات حرارتی و سخت‌کاری فولاد 1.6580

سخت‌کاری(Hardening): فولاد در دمای بین ۸۳۰ تا ۸۶۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده شده و سپس در روغن کوئنچ می‌شود. این فرآیند برای افزایش سختی و استحکام نهایی قطعه انجام می‌گیرد.
تمپرینگ (Tempering): برای کاهش تنش‌های داخلی و افزایش چقرمگی، فولاد کوئنچ‌شده در دمای ۵۴۰ تا ۶۸۰ درجه سانتی‌گراد بازپخت می‌شود.
آنیلینگ (Annealing): به منظور بهبود ماشین‌کاری و نظم ساختار داخلی، فولاد در دمای ۶۵۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده شده و به‌آرامی در کوره سرد می‌شود.
فورجینگ (Forging): فرآیند آهنگری در دمای ۸۵۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود. این عملیات باعث بهبود خواص مکانیکی و ساختار دانه‌ای یکنواخت می‌گردد.
نرماله کردن (Normalizing): فولاد تا دمای ۸۵۰ تا ۸۸۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده شده و سپس در هوای آزاد سرد می‌شود تا ساختار یکنواخت و خواص مکانیکی متعادل حاصل گردد.

منبع: کلید فولاد (Stahlschlüssel) نگارش ۲۰۱۹
جدول عملیات حرارتی
نوع عملیات حرارتی	بازه حرارتی
فورج گرم (Hot Working)	850-1050 °C
نرماله کردن	850-880 °C
آنیل کامل (Soft Annealing +A)	650-700 °C
سخت‌کاری با آب	830-860 °C
سخت‌کاری با روغن	830-860 °C
تمپرینگ	540-660 °C

Print 🖨 PDF 📄 eBook 📱