معرفی فولاد سمانته
فولاد سمانته از جمله فولادهای دارای سطح سخت و مرکز نرم و چقرمه است. این خاصیت، از طریق انجام عملیات حرارتی کربن‌دهی یا کربوره کردن اتفاق می‌افتد. همان‌طور که گفته شد، گاهی با توجه به کارکرد فولاد مورد استفاده، نیاز به سطحی سخت و مقاوم به سایش و مرکزی نرم و منعطف داریم. برای انجام این فرایند، کربن دهی سطحی به سه صورت گاز، مایع و جامد انجام می‌شود. در هر سه حالت، منبعی از کربن، مانند پودر گرافیت، در نزدیکی سطح نمونه قرار می‌گیرد به طوری که قابلیت تماس مستقیم با تمام سطوحی که قرار است دچار سختی سطحی شوند، وجود داشته باشد. پس از آن، دمای محیط کوره تا بالای خط تعادلی یوتکتوئید بالا برده می‌شود تا فولاد، وارد منطقه آهن گاما یا آستنیت شود. در این منطقه، به دلیل تغیر ساختار کریستالی فولاد از آهن آلفا به آهن گاما، میزان پذیرش کربن به طور چشم‌گیری افزایش می‌یابد. این افزایش دما، در حضور مقدار کافی گرافیت، منجر به نفوذ کربن به درون فولاد می‌شود. نکته حائز اهمیت در این خصوص، اندازه‌گیری میزان کربن در سطح و عمق نمونه است. مقادیر ذکر شده و همچنین مدت زمان و میزان دمای وصول به این میزان سختی و گرادیان آن، توسط قانون دوم فیک قابل محاسبه است. این معادله، توسط آدولف فیک، در سال ۱۸۵۵ بدست آورده شده است که بر اساس آن، میزان سختی در سطح، عمق و گرادیان سختی، به ضریب نفوذ کربن در فولاد، دما و زمان انجام عملیات، مرتبط می‌شود. پس از رسیدن به سختی مورد نظر، فولاد به سرعت سرد می‌شود تا ساختار سمانته سطحی شکل بگیرد و پس از آن، به منظور خارج کردن تنش‌های پسماند کششی در نمونه، فولاد تحت عملیات تمپرینگ در دمای نسبتا کم قرار می‌گیرد.
انواع گریدهای فولاد سمانته
همان‌طور که بررسی شد، هر فولادی که تحت عملیات حرارتی کربن‌دهی قرار گیرد، می‌تواند فولاد سمانته نام‌گذاری شود اما به طور کلی در بازار کنونی از گریدهای خاصی برای این منظور استفاده می‌شود. از جمله این گرید‌ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- ۷۱۳۱
- ۷۱۴۹
- ۵۷۵۲
- ۵۹۲۰
- ۱۱۴۱
- ۵۸۶۰
در یک تقسیم‌بندی دیگر، فولادهای سمانته به دو دسته فولاد حاوی نیکل و بدون نیکل تقسیم می‌شوند. از معروف‌ترین گریدهای فولاد سمانته بدون نیکل میتوان به فولاد ۱٫۷۱۳۱ اشاره کرد. این فولاد دارای ترکیب شیمیایی زیر است:
- کربن در مرکز ۰٫۱۴ تا ۰٫۱۹ درصد
- سیلیسیوم ۰٫۴ درصد
- منگنز ۱ تا ۱٫۳ درصد
- فسفر و گوگرد کمتر از ۰٫۰۲۵ درصد
- کروم ۰٫۸ تا ۱٫۱ درصد
از دیگر گریدهای بسیار پرکاربرد فولاد سمانته میتوان به فولاد ۱٫۵۹۲۰ اشاره کرد. تمامی گریدهای معرفی شده، برحسب فرآیند تولید و میزان عناصر آلیاژی، دارای قیمت متفاوتی از یکدیگر هستند و قیمت فولاد سمانته را با تفاوت‌هایی همراه کرده‌اند.
فولاد ۱.۷۱۳۱
فولاد ۱٫۷۱۳۱ که با مشخصه ۱۶MnCr5 شناخته می‌شود، در گروه فولادهای سمانته قرار می‌گیرد. ترکیب شیمیایی فولاد ۱٫۷۱۳۱ شامل ۰٫۱۹-۰٫۱۴ درصد کربن، ۱٫۳-۱ درصد منگنز، ۱٫۱-۰٫۸ درصد کروم، ۰٫۴-۰٫۱۵ درصد سیلسیم و مقادیر جزیی از فسفر و گوگرد است. این فولاد به علت درصد کربن کم، سختیپذیری سطحی بالایی دارد.
از این فولاد در ابزارهایی که نیاز به سختی سطح و چقرمگی مغز دارند استفاده می‌شود. سخت سازی سطحی به دو روش انجام می‌شود. روش اول بدون تغییر ترکیب شیمیایی و فقط به وسیله حرارتدهی و کوئنچ و روش دوم با تغییر ترکیب شیمیایی و با کربن‌دهی، نیتروژندهی و گاهی به وسیله کرومدهی انجام می‌شود. سمانتاسیون جزو فرآیندهای دسته دوم است.
در این روش کربن‌دهی به سه صورت جامد، مایع و گاز انجام می‌شود. فرآیند کوئنچ این فولاد در هوا انجام می‌شود. از جمله ویژگی های فولاد ۱٫۷۱۳۱ میتوان به مقاومت در برابر پیچش و فشار اشاره کرد.
فولاد ۱.۵۹۲۰
فولاد ۱٫۵۹۲۰ که با مشخصه ۱۸CrNi8 شناخته می‌شود، جزو فولادهای سمانتاسیون است. مشخصه اصلی فولادهای سمانتاسیون، سختی سطح بالا بوده که تا عمق ادامه نمییابد و این فولادها در عمق نرم و دارای خاصیت چقرمگی هستند. ترکیب شیمیایی فولاد ۱٫۵۹۲۰ شامل ۰٫۲-۰٫۱۵ درصد کربن، ۱٫۸-۱٫۲ درصد کروم، ۰٫۶-۰٫۴ درصد منگنز، ۰٫۴-۰٫۱۵ درصد سیلسیم و مقادیر جزیی فسفر و گوگرد است.
فولاد ۱٫۵۹۲۰ یک فولاد کم کربن به حساب می‌آید و بنابراین دارای خاصیت سختیپذیری سطحی بالا است. به منظور سختیسازی سطحی فولادها از روشهای کربن‌دهی و نیتروژندهی و گاهی کروم دهی استفاده می‌شود. کربن‌دهی یا سمانتاسیون به سه روش جامد، مایع و گاز انجام می‌شود. فولاد ۱٫۵۹۲۰ یک فولاد سمانته نیکلدار است. سختی سطح این فولاد به ۶۲ تا ۶۴ راکولسی نیز میرسد.
بعد از عملیات کربن‌دهی فولاد ۱٫۵۹۲۰ بلافاصله کوئنچ نمیشود و مغز قطعه تحت عملیات حرارتی آستمپر قرار می‌گیرد و بعد از آن کوئنچ در آب یا روغن انجام می‌شود تا اعوجاج قطعه به حداقل برسد.
فولاد ۱.۷۱۴۹
فولاد ۱٫۷۱۴۹ که با مشخصه ۲۰MnCrS5 نیز در صنعت شناخته می‌شود، یک فولاد سمانته است. ترکیب شیمیایی فولاد ۱٫۷۱۴۹ شامل ۰٫۲۲-۰٫۱۷ درصد کربن، ۱٫۴-۱٫۱ درصد منگنز، ۱٫۳-۱ درصد کروم، ۰٫۴ درصد سیلسیم و مقادیر جزیی فسفر وگوگرد است. فولاد ۱٫۷۱۴۹ در مواردی که نیاز به سطحی سخت باشد استفاده می‌شود.
ویژگی مشترک فولادهای سمانتاسیون، سطحی سخت و مغزی نرم و چقرمه بوده که آنها را برای کاربردهای خاصی مناسب میسازد. برای مثال در کاربردهایی که نیاز به مقاومت به سایش سطحی و مقاومت در برابر خمش دارند، از این فولاد استفاده می‌شود. سختسازی سطح این فولادها به وسیله تغییر ترکیب شیمیایی سطح و با کربن‌دهی به روشهای جامد، مایع و گاز انجام می‌شود.
این فولاد در حالت آنیل به فروش میرسد و پس از انجام فرآیندهای شکلدهی و رسیدن به قطعه مورد نظر کربن‌دهی و عملیات حرارتی بر روی آن انجام می‌شود تا به استحکام، سختی و خواص مورد نظر دست یابیم.
فولاد ۱.۵۷۵۲
فولاد ۱٫۵۷۵۲ که با مشخصه ۱۵NiCr13 شناخته می‌شود، جزو فولادهای سمانتاسیون به حساب می‌آید. ترکیب شیمیایی فولاد ۱٫۵۷۵۲ شامل ۰٫۲-۰٫۱۴ درصد کربن، ۳٫۵-۳ درصد نیکل، ۰٫۷-۰٫۴ درصد منگنز، ۰٫۹-۰٫۶ درصد کروم، ۰٫۴ درصد سیلسسیم و مقادیر جزیی فسفر و گوگرد می‌شود. فولاد ۱٫۵۷۵۲ یک فولاد آلیاژی سمانتاسیون یا فولاد سمانته نیکلدار است. از ویژگیهای اصلی فولادهای سمانته میتوان به سختی سطح اشاره کرد که تا مغز قطعه ادامه نمییابد و مغز قطعه دارای حالتی چقرمه و نرم است. این ویژگی برای برخی کاربردها نیز مناسب است. برای رسیدن به سختی سطح فولاد ۱٫۵۷۵۲ را کربن‌دهی میکنند که این کربن‌دهی به سه روش جامد، مایع و گاز انجام می‌شود. از ویژگیهای فولاد ۱٫۵۷۵۲ میتوان به سختی پذیری سطحی بالا، چقرمگی بالا ، مقاومت سایشی خوب و قابلیت ماشینکاری خوب اشاره کرد.
فولاد CK15
فولاد ۱٫۱۱۴۱ که در صنعت با نام فولاد CK15 می‌شود در دستهی فولادهای سمانته قرار می‌گیرد. ترکیب شیمیایی فولاد CK15 شامل ۰٫۱۵ درصد کربن، ۰٫۴۵ درصد منگنز و ۰٫۴ درصد سیلسیم است. فولاد CK15 دارای سطحی سخت بوده و سختی آن از سطح به عمق کاهش می‌یابد که این موضوع فولاد CK15 را برای برخی کاربردها مناسب می‌کند.
از ویژگیهای فولاد CK15 میتوان به مقاومت تنشی و برشی خوب، مقاومت سایشی مناسب، سختیپذیری متوسط و استحکام بالا اشاره کرد. این فولادها برای کاربردهایی به کار میروند که تحت سایش و خمش قرار دارند و بنابراین باید سطحی سخت و مقاوم به سایش و مغزی نرم داشته باشند. برای رسیدن به سطح سخت، این فولادها را کربن‌دهی میکنند.
این کربن‌دهی به سه حالت جامد، مایع و گاز انجام می‌شود. پس از نفوذ کربن تا عمق مشخص این عملیات متوقف می‌شود و فولاد سمانته به دست می‌آید.
کاربرد فولاد سمانته
فولاد سمانته به دلیل سختی سطحی بسیار بالا، در مواردی که نیاز به مقاومت سایشی و همچنین تحمل بارهای متناوب دینامیکی است، می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد. از جمله کاربردهای فولاد سمانته میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساخت ابزار با سختی سطحی و ظاهری بالا
- ساخت چرخ دنده
- استفاده در برخی اجزای داخلی اتومبیل‌ها
- ساخت لودرهای مکانیکی
مشاهده می‌شود که فولاد سمانته در کاربری‌های متفاوتی استاده می‌شود و همین امر سبب می‌شود که برای خرید فولاد سمانته، نیاز به مشاوره‌ای دقیق و علمی غیر قابل انکار باشد.
قیمت و خرید فولاد سمانته
قیمت فولاد سمانته توسط چند پارامتر کنترل می‌شود. همان‌طور که گفته شد، عملیات سمانته کردن به سه صورت جامد، مایع و گازی انجام می‌شود. هر کدام از این حالات، مکانیزم‌ها، دما و مواد اولیه متفاوتی دارند که به طور مستقیم، قیمت فولاد سمانته را تحت الشعاع قرار می‌دهند. علاوه بر آن، هزینه‌های مربوط به حمل و نقل و همچنین نوسانات بازار ارز، به طور مستقیم بر قیمت فولاد سمانته تاثیر می‌گذارد. برای اطلاع از نرخ روزانه فولاد سمانته می‌توانید با کارشناسان فولادینو از طریق مسیرهای ارتباطی مشخص تماس حاصل نمایید تا در کم‌ترین زمان، در جریان جدیدترین قیمت فولاد سمانته قرار بگیرید. همچنین تیم پشتیبانی فولادینو، آماده ارائه مشاوره به شما در خصوص نحوه خرید فولاد سمانته، متناسب با نیاز و محل کاربری شما است.
خرید فولاد سمانته در تمامی گریدهای موجود در بازار از طریق وبسایت فولادینو امکان پذیر است. مجموعه فولاد سازان راه ابریشم در صفحات قیمت فولاد سمانته، هر روزه قیمت‌های موجود را به روز رسانی می‌کند و شما را برای خرید فولاد سمانته در جریان به روزترین قیمت‌های مربوط، قرار می‌دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد خرید فولاد سمانته، با شماره ۶۶۲۰۰۲۰۰–۰۲۱ تماس برقرار کنید.