"مواد آهنگری" تجزیه و تحلیل مختصر چند فولاد آهنگری رایج.

چکیده: فولاد آهنگری را می توان به فولاد کربن، فولاد کم آلیاژ، فولاد آلیاژی متوسط ​​و فولاد با آلیاژ بالا تقسیم کرد.فولادهای مختلف خواص و کاربردهای متفاوتی دارند. مانند فولاد 5CrMnMo، 3Cr2W8V که در ساخت قالب های فورج گرم استفاده می شود.فولاد 1Cr13، 2Cr13، 3Cr13، 4Cr13 مورد استفاده در ابزار پزشکی؛فولاد 1Cr18Ni9، 1Cr18Ni9Ti مورد استفاده در قطعات مقاوم در برابر خوردگی؛فولاد Mn13 مورد استفاده در قطعات مقاوم در برابر سایش؛در فولاد با دمای بالا 5CrMo، 4Cr10Si2Mo برای قطعات استفاده می شود.یا 304، 304L، 316، 316L، 2205، 45، 42CrMo، 27SiMn، 40CrNiMo، 40Cr، Q345B/C/D/E، فولاد GCr15 و غیره برای آهنگری سیلندر؛یا برای آهنگری دنده 40Cr، 42CrMo، 20CrMnMo، 20CrMnTi، 42CrMo، فولاد 40Cr و غیره.

در اینجا گزیده ای از چند فولاد آهنگری رایج برای تجزیه و تحلیل ساده آورده شده است.زیر را ببینید:

1. 20SiMn

• دارای استحکام و چقرمگی خاص، عملکرد ماشینکاری خوب و عملکرد جوشکاری خوب است.می تواند جایگزین فولاد 27SiMn و S45C شود.
• مناسب برای جوشکاری الکتروسرباره، پایه های تک هیدرولیک و قطعات با ضخامت دیواره بخش بزرگ.
• استحکام کششی ≥ 450؛قدرت تسلیم ≥ 255;کشیدگی ≥ 14;انرژی ضربه ≥ 39;اندازه بخش (قطر یا ضخامت): 600 ~ 900 میلی متر؛
• روش های متداول عملیات حرارتی: نرمال کردن + معتدل کردن.

2. 35SiMn

• دارای استحکام بالا، مقاومت در برابر سایش، چقرمگی و مقاومت در برابر خستگی، ماشینکاری خوب، سختی پذیری خوب، عملکرد جوش ضعیف و انعطاف پذیری تغییر شکل سرد متوسط ​​است.اقتصاد خوب، می تواند به طور کامل جایگزین 40Cr یا تا حدی جایگزین فولاد 40CrNi شود.
• به طور کلی در شفت ها و چرخ دنده های کوچک و متوسط ​​استفاده می شود.مانند چرخ دنده های انتقال، شفت های اصلی، دوک ها، شفت های دوار، میله های اتصال، کرم ها، شفت تراموا، شفت ژنراتور، میل لنگ، فلایویل ها، هاب ها، پروانه ها، دسته های بیل، شفت های گاوآهن، لوله های فولادی بدون درز با دیواره نازک.انواع اتصال دهنده های مهم و آهنگری های بزرگ و کوچک.
• استحکام کششی ≥885MPa؛قدرت تسلیم ≥735MPa؛کشیدگی ≥15؛انرژی ضربه ≥47;
• روش های متداول عملیات حرارتی: کوئنچ 900 درجه، خنک کننده با آب، تلطیف 570 درجه، خنک کننده با آب یا خنک کننده روغن.

3. 50SiMn

• استحکام بالا و چقرمگی خوب، مقاومت در برابر خوردگی خوب، مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا، پردازش آسان پلاستیک، پرداخت سطح بالا، و حساسیت به شکنندگی مزاج.می تواند جایگزین 40Cr شود.
• بیشتر برای چرخ دنده های بزرگ، چرخ ها و قطعات شفت با سطح مقطع کوچک و متوسط ​​استفاده می شود.

4. 16MnCr

• فولاد دنده ای وارداتی از آلمان معادل16CrMnH چیندارای سختی پذیری خوب و ماشین کاری خوب، سختی سطح بالا، مقاومت در برابر سایش بالا و چقرمگی ضربه در دمای پایین بالا است.
• معمولاً برای قطعات بزرگتر مانند چرخ دنده ها، شفت دنده، کرم ها، آستین های مهر و موم، مهر و موم روغن توربین، آستین ها و پیچ های بنزینی و غیره استفاده می شود.
• استحکام کششی 880-1180;قدرت تسلیم 635;کشیدگی 9;سختی ≤297HB؛
• مشخصات عملیات حرارتی: خاموش کردن روغن 900 درجه سانتیگراد + خاموش کردن روغن در دمای 870 درجه سانتیگراد، تمپرینگ 200 درجه سانتیگراد.

5. 20MnCr

• یک فولاد کربن دار وارداتی از آلمانمعادل 20CrMn در چین، می تواند به عنوان فولاد خاموش شده و حرارت دیده استفاده شود.سختی پذیری خوب، تغییر شکل عملیات حرارتی کوچک، چقرمگی دمای پایین خوب، عملکرد برش خوب، اما جوش پذیری ضعیف.
• می توان از آن برای قطعات با سطح مقطع کوچک، فشار متوسط ​​و بدون بار ضربه ای زیاد استفاده کرد.مانند چرخ دنده ها، شفت ها، میله های اتصال، روتورها، آستین ها، چرخ های اصطکاکی، کرم ها، شفت های اصلی، کوپلینگ ها، کوپلینگ های جهانی، تنظیمات آستین کنترل کننده سرعت و پیچ های صفحه پوشش مخزن فشار قوی و غیره؛
• استحکام کششی 1482;قدرت تسلیم 1232;کشیدگی 13;مقدار چقرمگی ضربه 73;سختی 357HB;
• مشخصات عملیات حرارتی: خاموش کردن روغن 900 درجه سانتیگراد + خاموش کردن روغن در دمای 870 درجه سانتیگراد، تمپرینگ 200 درجه سانتیگراد

6. 20CrMnTi

• فولاد کربن دار.سختی بالا است، ماشینکاری خوب است، تغییر شکل ماشینکاری کوچک است، و مقاومت در برابر خستگی خوب است.دارای چقرمگی ضربه ای در دمای پایین و جوش پذیری متوسط ​​است.
• بیشتر در چرخ دنده های انتقال خودرو استفاده می شود که می توان از آن به عنوان چرخ دنده، شفت دنده، چرخ دنده حلقه، سر متقاطع و غیره استفاده کرد.قطعات مهم با سطح مقطع کمتر از 30 میلی متر، مانند چرخ دنده ها، چرخ دنده های حلقه، شفت چرخ دنده، بلبرینگ های کشویی، شفت های اصلی، کلاچ های پنجه ای، کرم ها، سر متقاطع و غیره.
• استحکام کششی≥1080(110);قدرت تسلیم≥835(85);کشیدگی≥10;انرژی ضربه≥55;مقدار چقرمگی ضربه≥69(7);سختی≤217HB;
• مشخصات عملیات حرارتی: خاموش کردن: بار اول 880 ℃، بار دوم 870 ℃، خنک کننده روغن.معتدل 200 ℃، خنک کننده آب، خنک کننده هوا.

7. 20MnMo

• عملکرد جوش خوبترکیب شیمیایی فولاد SA508-3cl.2 بسیار مشابه است.
• برای مخازن با دمای متوسط ​​و فشار بالا، مانند سر، پوشش پایین، سیلندر و غیره استفاده می شود.
• استحکام کششی ≥470؛قدرت تسلیم ≥275;کشیدگی ≥14؛انرژی ضربه ≥31.

8. 25CrMo4

• استحکام و چقرمگی بالا، سختی پذیری بالا، بدون شکنندگی مزاج، جوش پذیری بسیار خوب، تمایل کم به ایجاد ترک های سرد، ماشین کاری خوب و انعطاف پذیری کرنش سرد.
• معمولاً در حالت کوئنچ و تمپر شده یا کربوره و کوئنچ استفاده می شود، برای ساخت لوله های فشار بالا و اتصال دهنده های مختلف که در محیط های غیر خورنده و محیط های حاوی مخلوط نیتروژن و هیدروژن با دمای کاری زیر 250 درجه سانتیگراد و سطح بالاتر کار می کنند استفاده می شود. نفوذ قطعات کربن، مانند چرخ دنده، شفت، صفحات فشار، میله های اتصال پیستون و غیره.
• استحکام کششی ≥ 885 (90)؛قدرت تسلیم ≥ 685 (70)؛کشیدگی ≥ 12;انرژی ضربه ≥ 35;مقدار چقرمگی ضربه ≥ 98 (10)؛سختی ≤ 212HB؛
• مشخصات عملیات حرارتی: خاموش کردن در 880 ℃، خنک کننده آب، خنک کننده روغن.اعتدال در 500 درجه سانتیگراد، خنک کننده آب، خنک کننده روغن.

9. 35 CrMo

• قدرت خزش و دوام بالا در دمای بالا، دمای کار طولانی مدت می تواند به 500 ℃ برسد.انعطاف پذیری متوسط ​​در هنگام تغییر شکل سرد، جوش پذیری ضعیف.دمای پایین تا -110 ℃، با استحکام استاتیکی بالا، چقرمگی ضربه و استحکام خستگی بالا، سختی پذیری خوب، عدم تمایل به گرمای بیش از حد، تغییر شکل خاموش کننده کوچک، انعطاف پذیری قابل قبول در هنگام تغییر شکل سرد، ماشین کاری متوسط، اما اولین نوع شکنندگی مزاج وجود دارد. و جوش پذیری خوب نیست.قبل از جوشکاری باید در دمای 150 تا 400 درجه سانتیگراد گرم شود.عملیات حرارتی پس از جوش برای از بین بردن استرس.به طور کلی پس از خاموش کردن و تمپر کردن استفاده می شود، همچنین می توان آن را پس از کوئنچ یا کوئنچ سطح با فرکانس بالا و متوسط ​​و معتدل با دمای پایین و متوسط ​​استفاده کرد.
• عمدتاً برای ساخت قطعات مهم در ماشین‌های مختلف که ضربه، خمش و پیچش و بارهای زیاد را تحمل می‌کنند، مانند چرخ دنده‌های بخش بزرگ، شفت‌های انتقال سنگین، روتورهای موتور توربین بخار، شفت‌های اصلی، شفت‌های نگهدارنده، چرخ دنده‌ها، میل لنگ، میل لنگ، میله‌های چکش استفاده می‌شود. میله های اتصال، اتصال دهنده ها، لوله های بدون درز بدون درز با فشار بالا و غیره؛
• استحکام کششی ≥ 985 (100)؛قدرت تسلیم ≥ 835 (85)؛کشیدگی ≥ 12;کاهش مساحت ≥ 45؛انرژی ضربه ≥ 63;مقدار چقرمگی ضربه ≥ 78 (8)؛سختی ≤ 229HB؛
• مشخصات عملیات حرارتی: خاموش کردن 850 ℃، خنک کننده روغن.اعتدال 550 ℃، خنک کننده آب، خنک کننده روغن.

10. 42 CrMo

• خواص مکانیکی و کارایی خوبی دارد،و استحکام و سختی آن بالاتر از 35CrMo است.
• مورد استفاده برای ساخت آهنگری با استحکام بالاتر یا بخش خاموش و گرم شده بزرگتر از فولاد 35CrMo، مانند چرخ دنده های بزرگ برای کشش لوکوموتیو، چرخ دنده های انتقال سوپرشارژر، محورهای عقب، میله های اتصال، کاهنده ها، کوپلینگ های جهانی شفت اتصال و درجه 8.8، پیچ و مهره، مهره، واشر، و غیره در قطر تا 100 میلی متر؛
• سختی بازپخت 255 × 207HB، سختی رفع ≥60HRC.

11. 50 CrMo

• استحکام و سختی بالاتر از 42 CrMo است که معمولاً پس از خاموش کردن و تمپر کردن استفاده می شود.می تواند جایگزین فولاد خاموش شده و گرم شده با محتوای نیکل بالاتر شود.
• برای ساخت آهنگری با استحکام بالاتر یا بخش بزرگتر از فولاد 42CrMo، مانند چرخ دنده های بزرگ برای کشش لوکوموتیو، چرخ دنده های انتقال سوپرشارژر، محورهای عقب، سیلندرهای موتور، اتصالات لوله حفاری چاه عمیق نفت 1200 تا 2000 متر، ابزار ماهیگیری، میله های پیستون و درجه 8 استفاده می شود. اتصال دهنده ها با قطر 100 ~ 160 میلی متر؛
• فرآیند عملیات حرارتی: خاموش کردن 850 درجه؛خنک کننده: روغن؛دمای اعتدال 560 درجه؛خنک کننده: آب، روغن؛
• استحکام کششی MPa1080 است.نقطه تسلیم MPa930 است.ازدیاد طول 12، کاهش مساحت 45، و جذب ضربه 63 است.

12. 20CrMnMo

• فولاد کربن دار با عیار بالا، استحکام بالاتر از 15CrMnMo.انعطاف پذیری و چقرمگی کمی کمتر، سختی پذیری و خواص مکانیکی بالاتر نسبت به 20CrMnTi.خواص مکانیکی جامع خوب و چقرمگی ضربه در دمای پایین پس از خاموش کردن و تمپر کردن.پس از کربوهیداسیون و خاموش کردن، استحکام خمشی و مقاومت در برابر سایش بالایی دارد، اما در هنگام سنگ زنی مستعد ترک خوردن است.جوش پذیری ضعیف، مناسب برای جوشکاری مقاومتی، پیش گرم کردن قبل از جوشکاری و تلطیف پس از جوشکاری؛ماشینکاری خوب و کار پذیری گرممی توان به جای 12Cr2Ni4 استفاده کرد.
• معمولاً برای تولید قطعات بزرگ و مهم کربوره با سختی بالا، استحکام بالا، چقرمگی بالا و مقاومت در برابر سایش، مانند میل لنگ، میل بادامک، میله های اتصال، شفت دنده، چرخ دنده، شفت پین و غیره استفاده می شود.
• استحکام کششی ≥ 1180؛نقطه بازده ≥ 885;ازدیاد طول بعد از شکستگی ≥ 10.انقباض بخش ≥ 45;کار جذب ضربه ≥ 55;سختی برینل ≤ 217;
• عملیات حرارتی: دمای گرمایش خاموش کردن 850 ℃؛دمای گرمایش معتدل 200 ℃؛

13. 18MnMoNb

• مقاومت در برابر دمای بالا زیر 500 ~ 530 ℃، عملکرد جوشکاری و پردازش خوب؛
• معمولا در مخازن فشار بالا شیمیایی، سیلندرهای هیدرولیک، محورهای توربین هیدرولیک و غیره استفاده می شود. فولاد ساختاری کم آلیاژ برای دیگهای بخار و مخازن تحت فشار.این نسبت استحکام و عملکرد بالا، عملکرد پردازش حرارتی خوب و عملکرد دمای متوسط، فرآیند تولید ساده، عملکرد جوشکاری خوب و مقاومت حرارتی بالا دارد.مورد استفاده در ساخت درام های بخار دیگ بخار فشار بالا و ظروف بزرگ شیمیایی.همچنین به عنوان شفت های بزرگ توربین های هیدرولیک و هیدروژنراتورها و شفت موتورهای AC و DC استفاده می شود.
• استحکام کششی ≥635؛قدرت تسلیم ≥510؛کشیدگی 17;مقدار چقرمگی ضربه دمای اتاق 69;
• مشخصات عملیات حرارتی: نرمال سازی عمومی + درمان معتدل: نرمال سازی 950 × 980 ℃، حفظ حرارت 1.5 دقیقه × 2.0 دقیقه / میلی متر، 600 × 650 ℃ معتدل، حفظ حرارت 5 دقیقه تا 7 دقیقه در میلی متر، خنک کننده هوا.

14.42MnMoV

• فولاد کم آلیاژ کوئنچ و تمپر شده.می تواند جایگزین 42CrMo شود.
• عمدتاً برای ساخت شفت و چرخ دنده و غیره استفاده می شود.
• سختی رفع سطح 45 ~ 55 HRC است.استحکام کششی ≥765؛قدرت تسلیم ≥590;ازدیاد طول ≥12؛کاهش مساحت ≥40؛انرژی ضربه ≥31؛سختی 241-286HB.

منبع: ادبیات حرفه ای مکانیک.

تدوینگر: علی