فولادهای ابزار

فولادهای ابزار دسته‌ای از فولادهای صنعتی هستند که برای ساخت و همچنین شکل دادن مواد دیگر از قبیل فولادها، فلزات غیر آهنی و پلاستیک‌ها  به کار می‌روند. در ادامه توضیحات تکمیل‌تری در رابطه با این دسته از مواد ارائه شده است. همچنین لیست کامل این محصولات نیز قابل مشاهده است.

فولاد ابزار چیست؟

فولاد ابزار بر اساس تعریف ارائه شده در استاندارد ISO 4957 شامل فولادهایی است که برای پردازش و فرآوری مواد یا انجام کار بر روی آن‌­ها، ابزارهای اندازه ­گیری و نگهداری مناسب بوده و استفاده می­‌شوند.

به بیان دیگر، فولادهای ابزار مواد اولیه تولید ابزار و قالب­‌هایی هستند که برای شکل‌دهی و برش دادن سایر مواد استفاده می‌­شوند. کتاب محصولات فولادی انجمن آهن و فولاد در بخش فولادهای ابزار، تعاریف فوق را به شکل زیر بسط می­دهد:

فولادهای ابزار شامل فولادهای کربنی، آلیاژی یا تندبر هستند که قابلیت سخت­کاری و تمپر کردن دارند. این فولادها معمولاً در کوره­‌های قوس الکتریکی (EAF) ذوب شده و برای رسیدن به ویژگی­‌های منحصر بفرد، با استفاده از روش‌­های خاص تولید می­‌شوند. از این فولادها می­‌توان در ساخت ابزارهای دستی خاص یا در تجهیزات مکانیکی برش، شکل‌‍دهی و پولک­‌زنی مواد در دمای محیط یا دمای بالا استفاده نمود. این فولادها  هنگامی که مقاومت به سایش، استحکام، چقرمگی و خواص دیگر برای عملکرد بهینه مورد نیاز باشد، کاربرد گسترده­ای دارند.

فولادهای ابزار با تعداد و درصد بالای عناصر آلیاژی شناخته می­‌شوند: کربن بین 4_/0 تا 1_/2 درصد (تا 3% در فولادهای ساخته شده به روش متالوژی پودر)، کروم تا 12%، مولیبدن تا 12%، تنگستن تا 18%، وانادیم تا 4% (تا 15% در متالورژی پودر) و در برخی موارد نایوبیم تا 2% در این فولادها وجود دارند. درصد گوگرد و فسفر (کمتر از 03_/0 درصد) و سایر عناصر ناخالصی در این فولادها بسیار کم است. البته در فولادهای ابزار پلاستیک برای بهبود خواص ماشینکاری مقدار گوگرد بیشتر در نظر گرفته می‌­شود.

از نظر ترکیب شیمیایی، فولادهای ابزار فولادهای کربنی یا آلیاژی‌ هستند که  از توان سخت‌شدن و بازپخت برخوردارند. از خواص مطلوب Tool Steel می‌توان به مقاومت سایشی و سختی بالا، مقاومت گرمایی مناسب و همچنین استحکام کافی برای کار روی مواد اشاره نمود که خواص یاد شده به وسیله اصلاح ریز‌ساختار با عملیات حرارتی قابل دستیابی است.

انواع فولاد ابزار

فولادهای ابزار را می­‌توان در گروه­ های زیر دسته‌­بندی نمود:

• فولادهای ابزار سردکار کربنی و غیرآلیاژی (non-alloyed cold-work tool steels)
• فولادهای ابزار سردکار آلیاژی (alloyed cold-work tool steels)
• فولادهای ابزار گرم­کار (hot-work tool steels)
• فولادهای ابزار قالب پلاستیک (plastic-mold tool steels)

فولاد ابزار کربنی

فولاد ابزار کربنی که عمدتاً شامل فولادهای فنر است، دسته‌­ای از فولادهای ابزار هستند که عنصر آلیاژی اصلی آن­ها کربن است. سایر عناصر آلیاژی (از جمله سیلیسیم و منگنز) به ترکیب این فولادها افزوده نمی‌­شود یا در صورت اضافه شدن درصد آن­ها بسیار پایین است. این فولادها ساده­‌ترین نوع فولاد ابزار هستند که به روش‌­های معمول تولید شده و بر مبنای استانداردهای موجود، باید در حالت آنیل شده با حداکثر سختی مجاز به مشتری تحویل داده شوند.

عملیات حرارتی فولادهای ابزار

چهار مرحله اساسی در فرآیند عملیات حرارتی فولادهای ابزار وجود دارد: پیش گرم ، گرم کردن، کوئنچ و تمپرینگ. بسته به نوع فولاد و کاربردهای نهایی که برای آن در نظر گرفته شده است، می‌توان مراحل دیگری را نیز به این فرآیند اضافه نمود. قابل ذکر است کاربرد فولاد ابزار باید از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد و باید توجه داشت این فولادها قابلیت شکل‌پذیری یا ماشین‌کاری را بسته به نوع کاربرد برای تبدیل به شکل مطلوب را داشته باشند.

از آنجا که خواص موردنظر و موارد به‌کارگیری این دسته از فولادها اختصاصی است، فولادهای ابزار معمولا در کوره الکتریکی و با  کنترل کیفی دقیق از نظر متالورژی ذوب می‌شوند.  در طی فرآیند تولید این فولادها تلاش می‌شود تا به روش ESR تخلخل، جدایش، ناخالصی‌ها و آخال‌های غیرفلزی درحد امکان پایین نگه داشته شود.

کاربرد فولادهای ابزار

فولادهای ابزار بسته به هدفی که برای آن طراحی و تولید شده­‌اند، کاربردهای مختلفی دارند. مطابق استاندارد ISO 4957، فولادهای ابزار سردکار در مواردی استفاده می‌­شوند که دمای سطح زیر ℃200 باشد و فولادهای ابزار گرم­کار برای کاربردهای بالاتر از ℃200 طراحی شده­‌اند. در این استاندارد، فولادهای ابزار تندبر در کاربردهایی قابلیت استفاده دارند که دمای سطح بر اثر سایش شدید میان ابزار و ماده حداکثر تا ℃600 بالا می­رود.

از فولادهای ابزار سردکار برای تولید ابزارهای اندازه­‌گیری، برشکاری، شکل‌دهی سرد، تولید فنر، انواع چرخدنده و شفت­‌های حساس و تحت تنش بالا، ابزارهای کار با چوب، غلتک‌­های نورد سرد و برخی از انواع قالب‌­های تزریق پلاستیک استفاده می‌­شود.

کاربردهای کلی فولادهای ابزار گرمکار شامل قالب‌­ها و ابزارهای گرم­کار در صنایع مختلف از جمله دایکست، اکستروژن، تزریق پلاستیک و فورج، ابزارهای پرس با سرعت بالا، قالب­های خم و سکه‌­زنی و قالب‌­ها و ابزار تولید پیچ، مهره و پرچ می­‌باشد.

فولادهای ابزار را می‌توان برمبنای ترکیب شیمیایی، کاربرد، روش کوئنچ و ویژگی‌های خاص دسته بندی نمود. انواع فولادهای ابزار  که در گروه صنعتی  مبتکران عرضه می‌شوند عبارت اند از:

فولاد سردکار، فولاد گرمکار   و فولاد تندبر

خصوصیات فولادهای ابزار

خصوصیات فولادهای ابزار بسته به نوع و دسته ­بندی آن­‌ها متفاوت است. به طور کلی این فولادها خواص مطلوبی را ارائه می­‌کنند که سبب برتری و تمایز آن­ها نسبت به سایر فولادها می­‌شود.

این خصوصیات در مورد فولادهای ابزار سردکار عمدتاً شامل مقاومت بالا در برابر ایجاد ترک، پایداری ابعادی بالا، سختی‌­پذیری زیاد، مقاومت در برابر سایش و ضربه و سختی بالا می­‌شود. البته باید توجه داشت که همه فولادهای ابزار سردکار شامل تمام ویژگی‌­های فوق نمی‌­شوند و ویژگی‌­های آن­ها به هدفی وابسته است که برای آن طراحی شده­‌اند.

خصوصیات فولادهای ابزار گرم­کار عمدتاً شامل چقرمگی بالا، مقاومت در برابر نرم شدگی در دمای بالا، مقاومت بسیار بالا در برابر ایجاد ترک، پایداری ابعادی بسیار مناسب و سختی­پذیری زیاد است.

فولادهای ابزار تندبر نیز بالاترین مقاومت به سایش در بین فولادهای ابزار، بالاترین مقاومت در برابر نرم شدگی و افت استحکام در دمای بالا و بالاترین میزان سختی را دارا می­‌باشند. همچنین، سختی­‌پذیری این دسته از فولادهای ابزار نیز به دلیل وجود عناصر آلیاژی زیاد بالاست.

قیمت فولاد ابزار

قیمت فولادهای ابزار به عواملی مختلفی بستگی دارد. از جمله این عوامل می‌‍‌توان به گرید، سطح مقطع، سایز، برند و کشور تولید کننده و غیره اشاره نمود. بنابراین عوامل مختلفی در فیمت به روز فولاد ابزار نقش دارند. جهت اطلاع از قیمت دقیق این فولادها می‌تواند از طریق گزینه چت آنلاین به صورت آنلاین با کارشناسان ما در ارتباط باشید و یا از طریق شماره 67231000-021 با کارشناسان فروش ما در ارتباط باشید.

همچنین می‌توانید از قیمت لحظه ای فولاد از طریق فرم استعلام قیمت مطلع شوید.