فولاد عملیات حرارت پذیر برای ساخت قطعاتی بکار می رود که تحت بارگذاری های شدید کششی و خمشی و پیچشی در فرآیند مصرف قرار خواهند گرفت . فولادهای عملیات حرارتی پذیر غیرآلیاژی نظیر IASC1221 و IASC1191 برای ساخت قطعاتی  باسطح مقطع کم و استحکام پایین بکار می رود .

درحالیکه فولاد عملیات حرارت پذیر آلیاژی (حاوی عناصر آلیاژی کرم،نیکل،مولیبدن ویا وانادیم) نظیر IASC6580 یا IASC7225 برای ساخت قطعاتی با سطح مقطع بزرگ استفاده می شوند که معمولاً تحت بارگذاری شدید قرار می گیرند .استحکام کششی این فولادها پس از سختکاری و تمپر تاحدود 1300 N/mm2   افزایش می یابد .

کاربردهای فولاد عملیات حرارت پذیر

قطعات طول بلند در ماشین آلات و وسایل نقلیه که نیاز به استحکام بالا ، مقاومت کششی بالا ، انعطاف پذیری خوب و مقاومت بالا در برابر شکست دارند از این نوع فولاد ساخته می شوند مانند میل لنگ ها، محورهای غیر هم مرکز، اجزاء و قطعات دندانه دار، شفت های مربوط به صنایع سیمان، شاسی اتومبیل، صفحه دیسک .

فرآیندهای عملیات حرارتی فولاد عملیات حرارت پذیر

کارگرم  ، نرماله ، آنیل  ، خشن کاری ، آستنیته کردن ، کوئنچ ، بازگشت دادن  ، ماشینکاری نهایی، نیتریده کردن

نرماله

دمای نرماله بین۸۴۰-۸۸۰ سانتی گراد است. زمان نگهداری با توجه به ضخامت تعیین می گردد و سپس در هوا سرد می شود.

آنیل فولاد عملیات حرارت پذیر

برای ساختار پرلیتی : در دمای ۸۴۵ درجه سانتی گراد حرارت داده می شود ، سپس نسبتاً سریع تا ۷۵۵ درجه سانتی گراد سردشده ، آنگاه از ۷۷۵ تا ۶۶۵ درجه سانتی گراد باسرعت کمتر ازh/ 14 سرد می شود یا در ۸۴۵ درجه سانتی گراد حرارت داده سپس تا ۶۷۵ سانتی گراد سرد شده و به مدت ۵ ساعت نگهداری می شود.

برای ساختار کروی : در دمای ۷۵۰ درجه سانتی گراد حرارت داده شده سپس تادمای ۶۶۵ درجه سانتی گراد باسرعت کمتر از h/ 6 سرد می شود و یا در دمای ۷۵۰ درجه سانتی گراد حرارت داده، سپس تا ۶۷۰ درجه سانتی گراد به صورت تقریباً سریع سرد شده و سپس در همین دما تا ۹ ساعت نگهداری می شود. ماکزیمم سختی ۲۴۱ HB است.

عملیات تنش زدائی فولاد عملیات حرارت پذیر

دمای تنش زدائی در محدوده ۵۲۵-۶۵۰ درجه سانتی گراد است. برای فولادهایی که تا مغز سخت شده اند تا ۲۵ درجه سانتی گراد زیر دمای تمپر حرارت داده م یشود. برای فولادهایی که تا مغز نرم شده اند (آنیل) در دمای ۶۰۰-۶۵۰ درجه سانتی گراد حرارت داده می شود. سپس به مدت ۰٫۵ تا ۲ ساعت در این دما نگهداری کرده، سپس تا دمای ۴۵۰ درجه سانتی گراد در کوره خنک کرده و در نهایت در هوای آزاد سرد می گردد .

عملیات سخت کاری فولاد عملیات حرارت پذیر

دمای سخت کاری برای کوئنچ در آب بین ۸۳۰-۸۶۰ درجه سانتی گراد است و برای کوئنچ در روغن بین ۸۴۰-۸۷۰ درجه سانتی گراد است (برای شکل های پیچیده و ضخامت های نازک کوئنچ در روغن پیشنهاد می شود.) پس از اینکه سطح نمونه به دمای آستینیته رسید زمان سخت کاری مساوی است با: (mm) ضخامت نمونه*۰٫۷ = زمان نگهداری(دقیقه)

عملیات تمپر فولاد عملیات حرارت پذیر

بعد از سخت کاری بلافاصله باید بازگشت انجام شود. دمای بازگشت حدود ۵۴۰-۶۸۰ درجه سانتی گراد است. زمان نگهداری دردمای تمپر به دقیقه برابر: ۲٫۵ درضخامت قطعه ( mm ) است. البته حداقل زمان نگهداری یک ساعت است.

عملیات سخت کاری القایی و شعله ای

دمای حرارت دادن سطحی در محدوده ۸۷۵-۹۰۰ درجه سانتی گراد است. برای قطعات ساده، پس از حرارت دادن در دمای فوق در آب یا آب و روغن کوئنچ کرده سپس در دمای ۲۰۰ درجه سانتی گراد بازگشت داده که به سختی حدود ۵۸RC خواهد رسید. برای قطعات پیچیده، پس از حرارت دادن در دمای فوق در روغن کوئنچ کرده، سپس در دمای ۲۰۰ درجه سانتی گراد بازگشت داده که به سختی ۴۵-۵۲RC خواهد رسید.

عملیات نیتریده کردن

نیتریده کردن در این فولاد به وسیله گاز آمونیاک صورت می گیرد. در این روش یک لایه نازک سخت به وجود می آید که یک جزء مرکب از نیترید اپسیلن است و در این حالت نه تنها مقاومت به سایش سطحی افزایش پیدا میکند بلکه استحکام خستگی برای شفت ها حدود ۳۰% افزایش می یابد .

این فولاد باید در ابتدا سخت کاری و بازگشت داده شود و سپس نیتریده شود. همچنین نیترید کردن باید عملیات نهایی باشد زیرا هیچ عملیات دیگری نمیتوان پس از نیتریده کردن روی فولاد انجام داد.

خواص فیزیکی

دما ( C )	20
چگالی  (3 g/cm)	7.85
ضریب هدایت حرارت(W/m.k)	42
مقاومت ویژه الکتریکی(Cm.10-4.Ω)	0.19

محدوده دما	20	100	200	300	400	500	600
مدول الاستیسیته (۱۰۳N/mm2)	210	205	195	185	175	165	155

حدوده دما	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600
ضریب انبساط حرارتی۱۰-۶m/m )	11.1	12.1	12.9	13.5	13.9	14.1

خواص مکانیکی پس از نرماله دردمای محیط

حداقل انرژی ضربه J(DVM)	حداقل انرژی ضربه J(DVM)	حداقل انرژی ضربه J(DVM)	حداقل ازدیادطول EL%	حداقل ازدیادطول EL%	حداقل ازدیادطول EL%	حداقل کاهش سطح مقطع (%)	مقداراستحکام نهایی (UTS) (N/mm2)	حداقل مقدار استحکام تسلیم (yp) (N/mm2)	محدوده قطر (mm)
عرضی	مورب	طولی	عرضی	مورب	طولی	حداقل کاهش سطح مقطع (%)	مقداراستحکام نهایی (UTS) (N/mm2)	حداقل مقدار استحکام تسلیم (yp) (N/mm2)	محدوده قطر (mm)
		38			18	40	590-750	330	<100
17	24	31	12	14	18		590-750	325	100-250
14	21	27	11	13	16		590-720	305	250-500
14	17	24	10	12	15		590-720	295	500-1000

فولاد عملیات حرارت پذیر ، خواص مکانیکی پس از سخت کاری و تمپر در دمای محیط

حداقل انرژی ضربه J(DVM)	حداقل انرژی ضربه J(DVM)	حداقل انرژی ضربه J(DVM)	حداقل ازدیادطول EL%	حداقل ازدیادطول EL%	حداقل ازدیادطول EL%	حداقل کاهش سطح مقطع (%)	مقداراستحکام نهایی (UTS) (N/mm2)	حداقل مقدار استحکام تسلیم (yp) (N/mm2)	محدوده قطر (mm)
عرضی	مورب	طولی	عرضی	مورب	طولی	حداقل کاهش سطح مقطع (%)	مقداراستحکام نهایی (UTS) (N/mm2)	حداقل مقدار استحکام تسلیم (yp) (N/mm2)	محدوده قطر (mm)
		27			14	35	700-850	480	<16
		27			16	40	650-810	410	16-40
		27			17	45	620-780	370	40-100
17	24	27	12	15	18	45	590-740	345	100-250
14	21	27	11	14	18	45	590-740	325	250-500
14	20	25	10	14	18	45	550-740	320	500-750

مقدار تضمین شده برای استحکام تسلیم در دماهای مختلف (دروضعیت سخت کاری و تمپر)

دما محدوده قطر(mm)	20	100	200	250	300	350
40>	410	365	325	300	270	230
40-250	345	314	284	255	235	206
250-500	325	296	265	245	226	19

اگر قصد خرید محصولات استیل برای مصارف خود را دارید ، می‌توانید از برند معتبر و حرفه‌ای آرتا استیل که تجربه کافی در زمینه ارائه محصولات استنلس استیل دارد ، محصول مورد نظر خود را سفارش دهید. همچنین شما به راحتی می‌ توانید با کارشناسان ما تماس و نسبت به ثبت سفارش خود اقدام نمایید .