ویژگیهای فولاد سمانته 1.7131
فولاد آلیاژی 1.7131 با شناسه 16MnCr5 از دسته فولادهای سمانته بدون نیکل است. این فولاد دارای کربن پایین، کروم بالا، چقرمگی خوب و سختیپذیری سطحی متوسط بوده و به دلیل ترکیب شیمیایی خاص خود، برای ساخت قطعات مقاوم به فشار، سایش و حرارت در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. ویژگیهای بارز این فولاد عبارتند از:
- چقرمگی خوب و سختیپذیری سطحی متوسط
- بدون نیکل و دارای کروم بالا
- مناسب برای شرایط کاری سخت و محیطهای متنوع صنعتی
کاربردهای فولاد سمانته 1.7131
این فولاد به دلیل خواص مکانیکی و ترکیب آلیاژی خاص خود، در تولید قطعات زیر بهکار میرود:
- صنعت خودروسازی: ساخت چرخدندههای کوچک، میل مرغکها، دندهها، شاهمیله انتقال، قطعات گاردان، اجزای کنترل و فرمان، محورها و پینها
- صنایع معدن: قطعات تحت بارهای سنگین مانند دندهها، محورها و اتصالات
- صنعت جنگافزارسازی: تجهیزات نظامی، قطعات تانکها و ماشینهای جنگی
- صنعت ماشینآلات: مهرهها، پیچها، سوزنها، میخها و قطعات مکانیکی
- صنایع نفت و گاز: لولهها، تجهیزات حفاری، تانکرها و سازههای نفتی مقاوم به خوردگی و فشار
- صنعت ساختمان: اجزای سازههای فلزی مانند بالابرها، پلها و سازههای صنعتی سنگین
- صنعت ابزار: ابزارهای دقت بالا مانند ابزارهای قیاسی، قطع و خم و اندازهگیری
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 1.7131
- DIN EN 10084 (06/2008): فولادهای سمانته.
- DIN EN 10132-2 (05/2000): نوار فولادی سرد نورد شده برای عملیات حرارتی – فولادهای سمانته.
- DIN EN 10263-3 (02/2018): میلگرد، میله و مفتول برای فورج سرد و اکستروژن سرد – فولادهای سمانته.
- DIN EN 10277 (09/2018): محصولات فولادی روشن – فولادهای آلیاژی برای سمانتهکاری.
- DIN EN 10297-1 (06/2003): لولههای فولادی بدون درز برای کاربردهای مکانیکی و عمومی – فولادهای آلیاژی و غیرآلیاژی.
- DIN EN ISO 683-3 (04/2019): فولادهای عملیات حرارتیپذیر، فولادهای آلیاژی و خوشتراش – فولادهای سمانته آلیاژی.
ترکیب شیمیایی فولاد 1.7131
مقادیر ترکیب شیمیایی ارائهشده برای فولاد 1.7131 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.
| Cکربن | Siسیلیسیم | Mnمنگنز | Pفسفر | Sگوگرد | Crکروم |
| 0.14 – 0.19 | ≤ 0.40 | 1.00 – 1.30 | ≤ 0.025 | ≤ 0.035 | 0.80 – 1.10 |
مشخصات فیزیکی فولاد 1.7131
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 | ||
| پارامتر | مقدار | واحد |
| چگالی | ~ 7.81 | g/cm3 |
| هدایت حرارتی | ~ 41.0 | W/m.K |
| ظرفیت گرمایی ویژه | ~ 0.46 | J/g.K |
| مقاومت الکتریکی | ~ 0.16 | Ω.mm2/m |
| مدول الاستیسیته (E) | ~ 210 | 103xN/mm2 |
خواص مکانیکی فولاد 1.7131
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 | |
| آنیل و پرداخت شده | استحکام کششی | ≤ 550 | MPa |
| کاهش سطح مقطع | ≥ 60 | % | |
| کشش سرد و آنیل شده | استحکام کششی | ≤ 530 | MPa |
| کاهش سطح مقطع | ≥ 62 | % | |
| کشش سرد، آنیل و بازکشش سرد سبک | استحکام کششی | ≤ 550 | MPa |
| کاهش سطح مقطع | ≥ 62 | % | |
| میلگرد | |||
| سختی میلگرد تا ۱۵۰ میلیمتر عملیات شده تا سختی مشخص | 156-207 | HB 30 | |
| سختی میلگرد تا ۶۰ میلیمتر عملیات شده تا رسیدن به ریزساختار فریت-پرلیت و سختی مشخص | 140-187 | HB 30 | |
| سختی در حالت آنیل شده | ≤ 207 | HB 30 | |
| استحکام تسلیم پس از سمانتاسیون | ≤ 11 mm | ≥ 635 | MPa |
| ≤ 30 mm | ≥ 590 | MPa | |
| ≤ 63 mm | ≥ 440 | MPa | |
| استحکام کششی پس از سمانتاسیون | ≤ 11 mm | 880-1180 | MPa |
| ≤ 30 mm | 780-1080 | MPa | |
| ≤ 63 mm | 640-930 | MPa | |
| افزایش طول بعد از شکست پس از سمانتاسیون | ≤ 11 mm | ≥ 9 | % |
| ≤ 30 mm | ≥ 10 | % | |
| ≤ 63 mm | ≥ 11 | % | |
| کاهش سطح مقطع پس از سمانتاسیون | ≤ 11 mm | ≥ 35 | % |
| ≤ 30 mm | ≥ 40 | % | |
| ≤ 63 mm | ≥ 40 | % | |
| انرژی ضربه Charpy-V پس از سمانتاسیون | ≤ 11 mm | ≥ 34 | J |
| ≤ 30 mm | ≥ 34 | J | |
عملیات حرارتی و سختکاری فولاد 1.7131
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.
| فورج گرم (Hot Working) | 850-1150 °C | |
| آنیل کامل (Soft Annealing +A) | 650-700 °C | |
| عملیات حرارتی تا بازه سختی (TH+) | 850-950 °C | |
| عملیات حرارتی تا ریزساختار فریت-پرلیت و بازه سختی (FP+) | 900-1000 °C | |
| قابلیت سختکاری مستقیم (Direct hardening) | با شرایط | |
| قابلیت سختکاری تکی (Single hardening) | بلی | |
| قابلیت سختکاری جفتی (Double hardening) | با شرایط | |
| کربوراسیون (سمانتاسیون) | کوئنچ در آب | 880-980 °C |
| کوئنچ در روغن | 880-980 °C | |
| خنککاری در هوا | 880-980 °C | |
| کربوراسیون جامد | 880-980 °C | |
| حمام نمک ۶۸۰-۵۸۰ درجه | 880-980 °C | |
| کوئنچ گرم ۲۵۰-۱۶۰ درجه | 880-980 °C | |
| سختکاری مغزی | 860-900 °C | |
| سختکاری سطی | در آب | 780-820 °C |
| در روغن | 780-820 °C | |
| کوئنچ گرم | 780-820 °C | |
| تمپرینگ (حداقل ۱ ساعت) | 150-200 °C | |
| منبع: کلید فولاد (Stahlschlüssel) نگارش ۲۰۱۹ | ||
