فرمت فایل: powerpoint 

مرجع فایل - قابل ویرایش ) 

تعداد اسلاید : 43
انواع فولاد بسم الله الرحمن الرحیم طبقه بندی فولادها 1.طبقه بندی فولادها بر اساس ترکیب شیمیایی فولادها آلیاژی با پایه آهن هستند که دارای حداکثر 2% کربن وعناصر دیگر می باشند. فولادها را براساس ترکیب شیمیایی به دو دسته می توان تقسیم کرد : الف- فولادهای غیر آلیاژی ب- فولادهای آلیاژی * فولادهای غیرآلیاژی فولادهای غیر آلیاژی فولادهای هستند که درصد هر عنصر در آنها کمتر از محدوده داده شده در جدول 1-1می باشد. فولادهای غیر آلیاژی براساس درصد کربن به سه دسته تقسیم می شوند: الف- فولادهای کم کربن، که دارای کربن کمتر از 0.3% هستند. ب- فولادهای کربن متوسط ،که دارای کربن به مقدار 0.3% تا 0.6% هستند. ج- فولادهای پر کربن،که دارای کربن بیش از 0.6% می باشند. طبقه بندی فولادها 1.طبقه بندی فولادها بر اساس ترکیب شیمیایی فولادها آلیاژی با پایه آهن هستند که دارای حداکثر 2% کربن وعناصر دیگر می باشند. فولادها را براساس ترکیب شیمیایی به دو دسته می توان تقسیم کرد : الف- فولادهای غیر آلیاژی ب- فولادهای آلیاژی * فولادهای غیرآلیاژی فولادهای غیر آلیاژی فولادهای هستند که درصد هر عنصر در آنها کمتر از محدوده داده شده در جدول 1-1می باشد. فولادهای غیر آلیاژی براساس درصد کربن به سه دسته تقسیم می شوند: الف- فولادهای کم کربن، که دارای کربن کمتر از 0.3% هستند. ب- فولادهای کربن متوسط ،که دارای کربن به مقدار 0.3% تا 0.6% هستند. ج- فولادهای پر کربن،که دارای کربن بیش از 0.6% می باشند. فولادهای غیر آلیاژی را به دسته های زیر می توان تقسیم کرد : الف- فولادهای کربنی ساده، که دارای میانگین منگنز کمتر از 1% هستند. ب- فولادهای کربنی با منگنز بالا، که دارای میانگین منگنز حداقل 1% می باشند. ج- فولادهای ماشین کاری،که دارای حداقل 0.07% سولفور ویا بیسموت،سرب،فسفر، سلنیوم یا تلوریم هستند. * فولادهای آلیاژی فولادهای آلیاژی فولادهایی هستند که درصد حداقل یکی از عناصر موجود در جدول 1-1 برای آنها معادل یا بیشتر از محدوده داده شده برای عنصر مربوطه در جدول می باشد. فولادهای آلیاژی براساس درصد آلیاژ کل (به غیر از کربن ،نیتروژن،فسفروسولفور)به دودسته تقسیم می شوند : الف- فولادهای کم آلیاژی که دارای عناصر آلیاژی کمتر از 5% می باشند. ب- فولادهای پر آلیاژی که دارای عناصر آلیاژی بالاتر از 5% هستند. طبقه بندی فولادها براساس کیفیت آنها فولادها بر اساس کیفیت به سه دسته تقسیم می شوند : الف- فولادهای پایه ب- فولادهای کیفی ج- فولادهای مخصوص فولادهای پایه فولادهای پایه فولادهای غیر آلیاژی هستندکه با عملیات عادی تولید می شوند ونیاز به فرایند خاص ندارند.این فولادها برای عملیات حرارتی در نظر گرفته نمی شوند.خواص این فولادها با مقادیر تعیین شده در جدول 2-1 مطابقت دارند.این فولادها برای فرآیندهای دیگر مانند کشش سرد، شکل دهی سرد و... نیز به کار نمی روند.این دسته از فولادها شامل محصولات تخت با کیفیت تجارتی وفولادهای ساختمانی با مصارف عمومی هستند که شرایط خاص( برای مثال با قابلیت آهنگری و ...) برای آنها تعیین نشده است. فولادهای کیفی فولادهای کیفی ، فولادهای آلیاژی وغیرآلیاژی هستند که در طی تولید برای نیل به مشخصه های کیفی مورد نظرمانند بهبود مقاومت در برابر شکست ترد، بهبود خواص شکل دهی سرد و ... نیاز به کنترل های خاص( برای مثال کنترل اندازه دانه ،کاهش درصد فسفروسولفور، بهبود پرداخت سطح و ...) دارند. الف- فولادهای کیفی غیرآلیاژی این دسته از فولادها شامل فولادهای کله زنی سرد وفولادهای حدیده کاری سرد هستند که به جزموارد مذکور در قسمت فولادهای مخصوص غیر آلیاژی وفولادهای دارای هدایت الکتریکی کمتر از9 s/m ، برای عملیات حرارتی، فولادهای ماشین کاری،فولادهای تخت با کیفیت مناسب برای کشش،فولادهای مناسب برای آب دهی وبازپخت در نظر گرفته نمی شوند. ب- فولادهای کیفی آلیاژی این دسته از فولادها شامل فولادهای ساختمانی ریز دانه با قابلیت جوشکاری و استحکام تسلیم بالا، فولادهای دارای فقط عنصر آلیاژی مس وفولادهای ریلی هستند. فولادهای مخصوص این دسته از فولادها شامل فولادهای آلیاژی وغیرآلیاژی هستند، که برای نیل به مشخصه های کیفی ویژه مانند سختی پذیری قابل کنترل ،استحکام ضربه مورد نظر در شرایط عملیات حرارتی شده یا شامل درصدهای کمی از عناصر غیرفلزی مانند فسفر ویا سولفور بعنوان ناخالصی ،نیاز به کنترلهای خاص ودقیق ترکیب شیمیایی در تولید دارند. آنالیز این فولادها از فولادهای کیفی دقیق تر است. الف- فولادهای مخصوص غیرآلیاژی این دسته ازفولادها شامل موارد ذیل هستند : فولادهای با قابلیت سطح سختی ، فولادهای خاص راکتورهای هسته ای ،فولادهای با قابلیت سختی شعله ای والقایی، فولادهای با قابلیت آبدهی وبازپخت ،فولادهای دارای هدایت الکتریکی معادل یا بیش از 9 s/mوفولادهای ابزار. ب- فولادهای مخصوص آلیاژی این دسته ازفولادها شامل موارد ذیل هستند : فولادهای یاتاقانی ، فولادهای با قابلیت سختی سطحی ،فولادهای مقاوم به خزش ومقاوم به حرارت، فولادهای نیتروره ، فولادهای ساختمانی خاص ، فولادهای زنگ نزن ، فولادهای با قابلیت سختی شعله ای والقایی ، فولادهای با قابلیت آبدهی وبازپخت با خواص فیزیکی خاص وفولادهای ابزار. انواع فولادها 1. فولادهای ماشین کاری فولادهای ماشین کاری فولادهای غیر آلیاژی هستند که دارای قابلیت ماشین کاری وبراده شکنی خوب هستند واین خواص با درصد بیش از معمول سولفور ،سولفور وفسفر ،یا سولفور وسرب ایجاد می شوند. این فولادها برای قطعاتی به کار می روند که انجام ماشین کاری زیاد یا ایجاد رزوه ،شیار، هزارخار ومسائل ابزارکاری دیگردر آنها مطرح است.این فولادها در شرایط عادی وبدون انجام عملیات بر روی آنها، در شرایط کشش سرد، سخت کاری سطحی ،آب دهی شده وبرگشت دهی شده، به کار می روند.از آنجا که فولادهای ماشین کاری گران تر از فولادهای غیر آلیاژی متناظر با درصد کربن ومنگنز مشابه هستند ،زمانی کاربرد آنها اقتصادی است که هزینه بالاتر آنها را بتوان با هزینه کمتر ماشین کاری جبران نمود. سولفور درفولادهای ماشین کاری به شکل سولفید منگنز وحدوداً به مقدار 0.08% تا 0.40% وجود دارد. سولفید موجود با تشکیل براده شکستنی وبا تامین روانساز درون ماده، مانع از گیر کردن براده در لبه واز بین رفتن لبه برنده می شود ،تاثیر سولفیدها در بهبود قابلیت ماشین کاری می تواند با اضافه کردن بیسموت ، سرب، سلنیوم، یا تلوریم افزایش یابد. اغلب فسفر به منظور بهبود بیشتر خواص ماشین کاری در مقادیر حدود 0.06% تا 0.12% به فولادهای کم کربن مجدداً گوگرددهی شده اضافه می شود. فسفر استحکام وسختی فریت را افزایش می دهد، اما انعطاف پذیری را که باعث بهبود خاصیت شکستن براده در عملیات برش کاری می شود، به ندرت کاهش می دهد .هر چند، فسفر زیاد خواص ماشین کاری وپرداخت سطح را تضعیف می سازد. اغلب فولادهای ماشین کاری را می توان با مقدار سرب 0.15 تا 0.35% سرب تولید کرد .سرب تاثیرسولفور را افزایش می دهد وارتقاء سرعت ماشین کاری وپرداخت سطح بهتر را فراهم می سازد. سرب به ندرت باعث کاهش خواص مکانیکی می شوداما بنابر احتیاط در تولید فولاد باید سعی شود بخارات سرب وتاثیرات مربوط به آنها به حداقل برسد. نمونه فولاد:(9S20) 9S20 فولاد ماشین کاری است که برای عملیات حرارتی به کار نمی رود ودر قطعات تحت تنش کمی که سهولت ماشین کاری مورد نظر است ، پس از نورد یا کشش سرد مورد استفاده قرار می گیرد. این فولاد خواص عرضی خوبی ندارد ونباید در قطعاتی که تحت فشار داخلی هستند ،مصرف شود زیرا ممکن است تنش ها در جداره قطعه به استحکام تسلیم عرضی آن نزدیک شوند .نمونه های از کاربرد آن عبارتند از پیچ ها ، پیچ های دوسررزوه ،قطعات سیکلی ، وبعضی از قطعات پیچیده ماشین آلات چاپ ونساجی. 2. فولادهای مهندسی فریت - پرلیت برای رسوب سختی از دماهای کارگرم فولادهای مهندسی فریت- پرلیت برای رسوب سختی از دماهای کارگرم ، فولادهای ریز ساختاری که دارای حدود 0.15 تا 0.50% کربن ومقدار کمی (اغلب تا 0.20% ) وانادیم ویا نیوبیوم می باشند. این فولادها از دمای کار گرم به طور کنترل شده سرد می شوند وبه ریز ساختار فریت-پرلیتی تغییر می یابند وبا ترکیبی از رسوب سختی واصلاح ساختار زمینه، استحکام قابل مقایسه با بعضی از فولادهای کم آلیاژ وغیر آلیاژی آب دهی شده وبرگشت دهی شده والبته چقرمگی وانعطاف پذیری کمتر را بدست می آورند. هر چند که انعطاف پذیری وچقرمگی فولادهای ریز آلیاژ فریت- پرلیتی را با کاهش درصد کربن، افزایش درصد سیلیسیم تا حدود 0.8 – 0.6% ، کاهش اندازه دانه آستنیت با اضافه کردن مقدار کمی تیتانیم( حدود 0.01 – 0.015% ) وکاهش دمای پرداخت کار گرم می توان ارتقاء داد. با افزایش مقدار منگنز ، وانادیم ونیتروژن ،تقلیل استحکام ناشی از کاهش درصد کربن را می توان جبران نمود. بنابراین وقتی که عملاً انعطاف پذیری وچقرمگی کم مجاز باشد ،فولادهای فریت – پرلیتی ریزآلیاژ جایگزین اقتصادی مناسبی برای فولادهای آب داده شده و برگشت دهی شده هستند. هزینه کمتر مواد خام (در مورد جایگزینی فولادهای کم آلیاژ) ، حذف سخت کاری با آب دهی و برگشت دهی ، تابگیری بعد از عملیات حرارتی وقابلیت ماشین کاری بهبود یافته می توانند در کاهش اساسی هزینه موثر باشند. نمونه فولاد:(19MnVS6) 19MnVS6 فولاد مهندسی ریزآلیاژ فریت- پرلیتی است که برای رسوب سختی از دماهای کار گرم مورد نظر می باشد. این فولاد خواص معینی را در طی سرد کردن کنترلی بعد از کار گرم بدست می آورد. نمونه هایی از کاربرد آن عبارتند از محور جلوی اتومبیل ،میله های عکس العملی ، محور مفصلی گردان عقب اتومبیل ، محور مفصلی گردان عقب وسگدست فرمان. 3. فولادهای مناسب برای آب دهی و برگشت دهی فولادهای مخصوص آب دهی وبرگشت دهی فولادهای غیر آلیاژی وکم آلیاژ هستند که به دلیل ترکیب شیمیایی موجود برای سخت کاری مناسب هستند ودر شرایط آب دهی شده وبرگشت دهی شده در یک استحکام کششی مورد نظر، چقرمگی خوبی دارند. فولاد مورد نظر برای سخت کاری ، به منظور آنکه پس از آب دهی به سختی مطلوب برسد وقابلیت سخت کاری کافی را برای نیل به ریز ساختار مناسب در مقطع بحرانی قطعه داشته باشد،باید دارای مقدار کربن کافی(معمولاً در محدوده 0.25 تا 0.60% )باشد. بنابه ترکیب شیمیایی فولاد ، اندازه مقطع قطعه ومتغیرهای عملیات حرارتی ، دسترسی به استحکام کشش تا 2000 Mpa میسر می باشد. فولادهای غیر آلیاژی ،به دلیل قابلیت سخت کاری کم، برای قطعاتی با مقطع کوچک که تماماً سخت کاری می شوند یا برای مقاطع ضخیم تر که نسبت کمتری برای استحکام تسلیم به استحکام کششی مورد نظر است، به کار می روند. اگر در مقاطع موجود استحکام بیشتری نسبت به فولادهای غیر آلیاژی مورد نیاز است یا جرم وشکل قطعه وتغییر شکل برشی آن محدودیتهایی ایجاد می کنند ویا خطر ایجاد ترک در فولادهای غیر آلیاژی آب کاری شده با آب قابل توجه باشد، از فولادهای آلیاژی استفاده می شود. نمونه فولاد :(C28) C28 فولاد غیر آلیاژی است که در شرایط آب دهی وبرگشت دهی شده به کار می رود. این فولاد در قطعات کوچک وتحت تنشهای متوسط به کار می رود ، مانند پایه های اتصال ، پیچ ها وپیچ های دوسررزوه ردیف های 5.6 ،5.8 و 6.8 استاندارد ISO 898-1 ، گیره ها ، اهرم ها ، میخ ها با قابلیت استحکام یا صلبیت بالا در طول آنها ،مهره ها ، میخ های آب دهی شده وسرپیچ ها. 4. فولادهای مناسب برای سخت کاری با شعله وسخت کاری القایی فولادهای مخصوص سخت کاری با شعله وسخت کاری القایی ، فولادهای غیر آلیاژی و کم آلیاژی هستند که برای سخت کاری سطحی مناسب می باشند. این فولادها پس از سخت کاری سطحی ،یک لایه سطحی سخت مارتنزیتی با مقاومت سایشی ومقاومت خستگی خوب برروی مغز نرم بدست می آورند. ازآنجا که این سخت کاری ها ترکیب شیمیایی لایه سطحی را تغییر نمی دهند،برای ایجاد سطح مارتنزیتی با سختی مطلوب ،مقدار کربن باید به اندازه کافی با شد.از طرفی مقدار کربن نباید آنچنان زیاد باشدکه ترکهای آبکاری در طی سخت کاری سطحی ایجاد شود.نظر به اینکه عموماً سختی سطحی کمتر از 50HRC برای کاربردهای سخت کاری سطحی مناسب نیستند ،فولادهای دارای حداقل 0.3% کربن برای این موارد به کار می روند.فولاد مورد نظر برای این عملیات به جهت آستنیت شدن کامل وسریع وسخت کاری کامل، باید در شرایط یکنواخت شده ، آب کاری شده وبرگشت دهی شده باشد.ریز ساختارهای کروی پاسخ ضعیف تری به سخت کاری سطحی می دهند وهر چه ذرات کاربید بزرگتر باشند ،پاسخ ضعیف تر است. عموماً فولادهای غیر آلیاژی برای این عملیات ترجیح داده می شوند ،طوری که نسبت به فولادهای آلیاژی سریع تر ودر دمای کمتر در محلول می روند.بعلاوه اغلب از آب دهی با آب که کم هزینه تر از آب دهی با روغن است، استفاده می شود.اگر استحکام مغز بیشتر یا عمق سطح سخت بیشتر از فولادهای غیر آلیاژی مورد نظر باشد یا جرم وشکل برشی آن محدودیت هایی ایجاد می کنند ویا خطرایجاد ترک در فولادهای غیر آلیاژی آبکاری شده با آب قابل توجه باشد ،از فولادهای آلیاژی استفاده می شود. 5. فولادهای ویژه سخت کاری سطحی فولادهای ویژه سخت کاری سطحی فولادهای غیر آلیاژی وکم آلیاژی با درصد کربن نسبتاً کم ( معمولاً در محدوده 0.07 تا 0.23% )هستند که برای کربن دهی ، کربونیترید کردن وسخت کاری بعدی مناسب می باشند. این فولادها پس از سخت کاری سطحی یک لایه سطحی مارتنزیتی خیلی سخت وپر کربن با مقاومت سایشی ومقاومت خستگی خوب برروی مغز نرم وکم کربن بدست می آورند. فولاد مورد نظر برای این عملیات باید دارای درصد کربن کافی باشد تا سختی مغز مطلوب وسختی پذیری کافی برای نیل به ریز ساختار مناسب در مغز وسطح بدست آید. فولادهای غیر آلیاژی ویژه سخت کاری سطحی برای قطعات کوچک وسخت تنش های کم به کار می روند که نیاز به سطحی با مقاومت سایشی خوب دارند و بهبود خواص مکانیکی در مغز چندان ضروری نمی باشد.معمولاً این فولادها برای تشکیل سطح مارتنزیتی ، با آب آبکاری می شوند. اگر آب دهی با روغن موردنیاز باشد، سختی پذیری سطحی مناسب را باکربونیترید کردن می توان بدست آورد. فولادهای کم آلیاژبا سختی پذیری بیشتر برای قطعاتی که استحکام مغز ،چقرمگی ویا عمق سطح بیشتر مورد انتظارات ونیز قطعاتی که برای به حداقل رساندن تغییر شکل برشی وحذف ترک ،آب دهی آرام تر مورد نظر است، به کار می روند. 6. فولادهای مناسب برای نیتروژن دهی فولادهای مناسب برای نیتروژن دهی فولادهای قابل عملیات حرارتی هستند که شامل مقادیر معینی از عناصر تشکیل دهنده نیترید مانند آلومینیم ،کروم ،مولیبدن و وانادیم می باشند وبرای نیتروژن دهی مناسب می باشند. این فولادها پس از نیتروژن دهی سطح سخت ومقاوم به سایش ، استحکام خستگی بالاتر ،حساسیت به شیار کمتر ومقاومت به خوردگی بیشتر را بدست می آورند. انتخاب درجه مناسب فولاد نیتروژن دهی اساساً به سختی سطح مطلوب ،سختی پذیری مورد انتظار واستحکام مغز لازم برای حمایت از سطح نیترید شده در حین کار بستگی دارد.فولادهای نیترید ،دارای آلومینیم ،سطح نیترید شده با سختی خیلی بالا (حدود 950 HV) ،مقاومت به سایش عالی ،اما انعطاف پذیری کم دارند که کاربرد این فولادها را محدود می سازد.برعکس، فولادهای نیتریده کروم دار ،سطح نیترید شده با سختی کمتر (حدود 800HV) وانعطاف پذیری خیلی بیشتر دارند.وجود مولیبدن در این فولادها احتمال تردی مربوط به برگشت دهی را که می تواند ناشی از فرآیند نیتروژن دهی باشد ،کاهش می دهد. 7.فولادهای مناسب برای کله زنی سرد وحدیده کاری سرد فولادهای ویژه کله زنی سرد وحدیده کاری سرد فولادهای غیرآلیاژی وفولادهای آلیاژی هستند که برای تولید شکل های تو خالی یا توپر به طریق تغییر شکل مومسان سرد حاصل از کله زنی سرد یا حدیده کاری سرد به کار می روند. این فولادها برای اطمینان ازصحت داخل قطعه ،یکنواختی ترکیب شیمیایی ،درصد کم عناصر غیر فلزی ، وپرهیز از وجود عیوب سطحی زیان آور با عملیات کنترل شده دقیق تولید می شوند . این مراقبت ها برای نیل به عملیات رضایت بخش کله زنی وحدیده کاری سرد وپاسخ مناسب به عملیات حرارتی بعدی لازم هستند. فولاد مورد نظر برای این عملیات باید دارای استحکام وسختی که برای سهولت شکل دهی ،انعطاف پذیری بالا برای اجتناب از شکست وقابلیت ماشین کاری بالا برای پرداخت سطوح باشد. این خواص در قطعه ای که شکل دهی سرد شده وقرار است عملیات حرارتی شود ،باید به منظور تامین پاسخ مورد انتظار در ایجاد استحکام ،سختی ،چقرمگی ومقاومت به سایش مطلوب ،متعادل گردند. اغلب فولادهای مناسب برای کله زنی وحدیده کاری سرد فولادهای کم کربن وبا کربن متوسط هستند. قابلیت کار سرد این فولادها با افزایش درصد کربن یا عناصر آلیاژی کاهش می یابد. عموماً فولادهای کربنی صفحه ای تا حدود 0.25% کربن در شرایط تابکاری شده ،کله زنی یا حدیده کاری سرد میشوند. هر چند که در اغلب موارد فولادهای کربنی صفحه ای با درصد کربن بیش از 0.25% ، اغلب فولادهای کربنی وفولادهای آلیاژی با منگنز بالا باید برای بدست آوردن سختی وریز ساختار بهینه ناشی از کار سرد تابکاری شده ودانه ها به شکل کروی در آیند. 8. فولادهای فنر فولادهای فنر فولادهای کربنی صفحه ای وفولادهای آلیاژی هستند که برای تولید فنرها وقطعات فنری با کارکرد استاتیکی ودینامیکی به کار می روند .این فولادها برای اطمینان از درصد کم عناصر غیر فلزی وجلوگیری از وجود عیوب سطحی زیان آور وکربن زدایی با عملیات کنترل شده دقیق تولید می شوند .این فولادها پس از کارسرد یا عملیات حرارتی دارای حد تناسب بالا ،استحکام کششی واستحکام خستگی بالا ،چقرمگی وشکل پذیری خوب هستند. فولادهای مورد نظر برای فنرها با عملیات آب دهی وبرگشت دهی ، جهت تامین ریز ساختار وخواص مکانیکی مطلوب بایستی دارای سختی پذیری مناسبی باشند. تغییرات غیر مارتنزیتی باعث کاهش خواص خستگی می شوند.معمولاً درصد کربن فولادهای فنر کربنی صفحه ای بین 0.45% و 1% می باشد. این فولادها در شرایط کارسرد شده ، آبکاری شده ویا برگشت دهی شده به کار می روند. علیرغم سختی پذیری کم وخواص نامطلوب این فولادها در ابعاد بزرگ ، هزینه کم باعث تداوم استفاده از آنها در فنرهایی شده است که شکل دهی گرم شده وسپس عملیات حرارتی می شوند وشرایط کاری آنها سخت ودشوار نیست . این فولادها را تا دمای حدود 120 درجه سانتیگراد می توان به کار برد. معمولاًدرصد کربن فولادهای فنر کم آلیاژی بین 0.45% و 0.65% می باشد. اساساً این فولادها دارای سیلیسیم - منگنز ،سیلیسیم – کروم ،کروم ،کروم – بر ،کروم – مولیبدن ،کروم – وانادیم ،و کروم – مولیبدن – وانادیم هستند که در شرایط آب دهی شده با روغن وبرگشت دهی شده به کار می روند. این فولادها سختی پذیری بالایی دارند واز نظر مقاومت در تغییر شکل دائم وبارهای ضربه ای بهتر از فولادهای کربنی صفحه ای هستند. این فولادها را تا دمای حدود 230 درجه سانتیگراد می توان به کاربرد. فولادها ی فنر زنگ نزن ،فولادهای زنگ نزن آستنیتی ورسوب سختی شده هستند .آنها گران ترین فولادهای فنر هستند. با وجود این به دلیل مقاومت به خوردگی بالا وقابلیت تحمل دماهای بالا (تا حدود 300 oc) ،مصرف این فولادها روبه افزایش است. نمونه فولاد:(52CRMoV4) 52CRMoV4 فولاد کم آلیاژی است که اساساً برای فنرهای شکل دهی گرم وسپس عملیات حرارتی شده به کار می رود، مانند فنرهای مارپیچ ،فنرهای شمشی ، وفنرهای ترشن بار بزرگ وتحت تنشهای بالا. 9. فولادهای یاتاقانی فولادهای یاتاقانی فولادهای ویژه آلیاژی هستند که برای تولید اجزاء بلبرینگ ها و رولربیرینگ ها به کار می روند.این فولادها برای اطمینان از صحت داخل قطعه ، یکنواختی ترکیب شیمیایی ، درصد کم عناصر غیر فلزی وپرهیز از عیوب سطحی زیان آور با عملیات کنترل شده دقیق تولید می شوند ،این فولادها برای عملکرد رضایتبخش وتحمل بارهای فشاری زیاد ومقاومت خستگی ومقاومت سایشی خوب ، بدون آنکه دچار پوسته پوسته شدگی گردند ،بایستی دارای سختی کافی باشند. این فولادها در دماهای کاری باید دارای چقرمگی مناسب ، وپایداری ابعادی بالا باشند. فولادهای یاتاقانی به پنج گروه زیر تقسیم می شوند : الف- فولادهای یاتاقانی که مغز آنهانیز سخت می شود .این فولادها ،فولادهای کم آلیاژی هستند که دارای 1% کربن و0.5% تا 2% کروم می باشند.این فولادها تا عمق سخت می شوند ودر شرایط کاری معمولی در محدوده دمای -50 oc تا 120-150 oc به کار می روند. اصلاح ترکیب شیمیایی اصلی به منظور افزایش سختی پذیری مقاطع سنگین تر واطمینان از وجود نداشتن تغییرات غیر مارتنزیتی در حین عملیات سختی با افزودن درصد منگنز یا مولیبدن انجام می شود. ب- فولادهای یاتاقانی با سختی سطح .فولادهای یاتاقانی با سختی سطحی فولادهای کم آلیاژ هستند که پس از کربن دهی وآبکاری وبرگشت دهی بعدی در شرایط کاری معمولی در محدوده -50 oc تا 120-150 oc به کار می روند. این فولادها برای تولید اجزاء یاتاقان ها با ابعاد بزرگ ،به ویژه وقتی که سخت کاری تا مغز قطعه با فولادهای متداول دشوار است ،به کار می روند . این فولادها به عنوان جایگزین فولادهایی که تماماً سخت می شوند ، در ابعاد معمولی یاتاقان ها کاربرد دارند. ج- فولادهای یاتاقانی با سخت کاری القایی.فولادهای یاتاقانی با سخت کاری القایی فولادهای غیرآلیاژی وکم آلیاژ هستند که پس از سخت کاری القایی وبرگشت دهی در شرایط کاری معمولی در محدوده دمای -50 oc تاحدود 120-150 oc به کار می روند. د- فولادهای یاتاقانی زنگ نزن.فولادهای یاتاقانی زنگ نزن فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی هستند که در محیط های خورنده کاربرد دارند. ه- فولادهای یاتاقانی دما بالا. فولادهای یاتاقانی دما بالا ضرورتاً فولادهای ابزار دور بالا هستند که بافرض روانکاری مشابه ، دردماهای بالا از فولادهای یاتاقانی دیگر بهتر عمل می کنند. 10. فولادهای ابزار فولادهای ابزار فولادهای آلیاژی وغیرآلیاژی خاص هستند که برای کار کردن وانجام عملیات روی شود واندازه گیری قطعه کار مورد استفاده قرار می گیرند. بسیار از فولادهای ابزار آلیاژی به طور گسترده در قطعات واجزاء ماشین آلات که شرایط کاری خاصی دارند ،به کار می روند. یاتاقان ها و فنرهایی که در دمای بالا کار می کنند وشیرهای خاص نمونه هایی از این مواد هستند.این فولادها پس از عملیات حرارتی سختی ومقاومت به سایش بالا وچقرمگی مطلوبی از خود نشان می دهند وبرای کاربرد در این شرایط مناسب هستند. فولادهای ابزار به سه گروه زیر تقسیم می شوند : 1- فولادهای ابزار کارسرد فولادهای ابزار کار سردفولادهای آلیاژی وغیر آلیاژی هستند که در شرایط کار سرد به کار می روند مانند خم کاری ،سوراخکاری ،شکل دهی وبرشکاری که در آنها دمای سطح کمتر از 200oc است. فولادهای ابزار کارسرد به دو گروه تقسیم می شوند : الف- فولادهای ابزار غیر آلیاژی کار سرد این فولادها ،فولادهای کربنی صفحه ای هستند که معمولاً دارای 0.65% تا1.5% کربن هستند . آنها سختی پذیری کمی دارند و بنابرین برای نیل به سختی لازم باید آب کاری آنها در آب انجام شود. مقاطع بیش از حدود 13mm ضخامت ،سختی سطح برروی مغز نرم وقوی دارند .آب دهی مقاطع نازک برای به حداقل رساندن ترک ها وتغییر شکل های برشی در روغن انجام می شود. ب- فولادهای ابزار آلیاژی کارسرد این فولادها کم آلیاژ وپر آلیاژی هستند که سختی پذیری بالایی دارند ولذا در روغن آب دهی شده یا با هوا سرد می شوند.این گروه شامل فولادهای مقاوم به ضربه ،فولادهای سخت شده در روغن ،فولادهای پر کربن با درصد کروم بالا ،فولادهای قالب وفولادهای کم آلیاژ خاص می باشند. نمونه فولاد:(C70U) C70U فولاد ابزار کار سرد غیر آلیاژی است. این فولاد سختی پذیری کمی دارد ودر نتیجه ناحیه تماماً سخت شده ای در آن ایجاد می شود وحتی وقتی که به طور موثری آبکاری می شود ، این ناحیه نسبتاً نازک است. مقاطعی که ضخامت بیش از 13mm دارند ،دارای سطح سخت برروی مغز نرم و قوی هستند. نمونه هایی از کاربرد آن عبارتند از تیغه های ماشین اصلاح موی سر، بوش راهنما ،کارد قصابی واره ها، قیچی وکاردک ها و غیره . نمونه فولاد:(X100CrMoV5) X100CrMoV5 فولاد ابزار کار سرد پر آلیاژ است که در هوا سخت کاری می شود. این فولاد درجه بالایی از پایداری ابعادی را در عملیات حرارتی از خود نشان می دهد ودر بعضی ازکاربردهای خاص نیتریده می شود. نمونه های از کاربرد آن عبارتند از قالب های منحنی ، ابزار جلا کاری، مرغک ، گیج ها ، وغیره. 2- فولادهای ابزار کار گرم فولادهای ابزار کار گرم فولادهای کم آلیاژوپر آلیاژ هستند که برای کاربردهای کار گرم مانند شکل دهی ،سنبه زنی وبرشکاری در دماهای بالا به کار می روند که دمای سطح در آنها بیش از 200oc است.این فولادها نسب به ترکیبی از آثار عملیات کار گرم مانند حرارت ،فشار وسایش مقاوم هستند . بعضی از این فولادها در شرایط کارسردی که نیاز به چقرمگی استثنایی در سختی های نسبتاً بالا دارند ،نیز به کار می روند.این فولادها سختی پذیری بالایی دارند. نمونه فولاد:(55NiCrMoV7) 55NiCrMoV7 فولاد ابزار کار گرم کم آلیاژاست. نمونه هایی از کاربرد آن عبارتند از ماتریس برای چکش وآهنگری پرسی ، حدیده کاری ، پانچ های اصلاح سرد ، وتیغه های برش. 3- فولادهای ابزار دور بالا فولادهای ابزار دور بالا فولادهای پر آلیاژی هستند که در عملیات ماشین کاری وشکل دهی به کار می روندوبیشترین سختی در دمای بالا ومقاومت به برگشت دهی تا حدود 600oc را دارند . این فولادها دارای حداقل 0.6% کربن ، 3% تا 6% کروم ، وحداقل به میزان 7% از دو عنصر از سه عنصر مولیبدن ، تنگستن یا وانادیم می باشند. اغلب این فولادها دارای کبالت نیز می باشند.این گروه از فولادها سختی پذیری بالایی دارند. نمونه فولاد:(HS 2-9-2) HS 2-9-2 فولاد ابزار مولیبدن دار دور بالا است که مقاومت آن به نرم شدن در دماهای بالا و مقاومت آن به سایش خیلی زیاد است. نمونه های از کاربرد آن عبارتند از وسایل خان کشی ، مته ها ،برقوها ، اره ها ، ابزارچوب بری ، و غیره . 11. فولادهای سوپاپ ها در موتورهای احتراق داخلی فولادهای سوپاپ ها در موتورهای احتراق داخلی فولادهای پر آلیاژ خاصی هستند که برای تولید سوپاپ های ورودی وخروجی موتورهای احتراق داخلی رفت وبرگشتی به کار می روند. این فولادها مقاومت خوبی نسبت به حرارت ، حرارت دوره ای ، خوردگی ، اکسید شدن ، بارهای خستگی ، ضربه ، وسایش از خود نشان می دهد. این فولادها بنا به ریز ساختار موجود به دو گروه زیر تقسیم می شوند : 1- فولادهای سوپاپ مارتنزیتی این فولادها ، فولادهای پر آلیاژی هستند که برای تولید سوپاپ های ورودی وقسمت ساقه سوپاپ های خروجی استفاده می شوند. این فولادها برای ایجاد ترکیب بهینه ای از استحکام ، انعطاف پذیری ، چقرمگی ومقاومت سایشی ، پس از آب دهی و برگشت دهی در محدوده سختی 25-45 HRC به کار می روند. 2- فولادهای سوپاپ آستنیتی این فولادها ،فولادهای پر آلیاژی هستند که برای تولید سوپاپ های خروجی به کار می روند وپس از رسوب سختی در محدوده سختی 20-40 HRC مورد استفاده قرار می گیرند . این فولادها در شرایط رسوب سختی شده دارای خواص دما بالا ومقاومت به خوردگی بهتری از فولادهای سوپاپ مارتنزیتی هستند. نمونه فولاد:(X55CrMnNiN20-8) X55CrMnNiN20-8 فولاد سوپاپ آستنیتی پر آلیاژ است که اصولاً برای تولید سوپاپ های سنگین خروجی در موتورهای احتراق داخلی رفت وبرگشتی به کار می رود. 12. فولادهای زنگ نزن این فولادها ، فولادهای پر آلیاژی خاصی هستند که حداکثر 1.2% کربن وحداقل 10.5 % کروم دارند . این مقدار کروم برای جلوگیری از اکسید شدن در اتمسفر می باشد.برای افزایش مقاومت به خوردگی وسایر خواص مفید ، ممکن است عناصر آلیاژی دیگری نیز در این فولادها وجود داشته باشند. این فولادها ترکیب قابل توجهی از مقاومت به خوردگی ومقاومت به اکسید شدن عالی ، خواص شکل دهی خوب ، ظاهر زیبا ومحدوده وسیعی از استحکام را دارا هستند. این گروه از فولادها به پنج دسته زیر تقسیم می شوند : 1- فولادهای زنگ نزن آستنیتی فولادهای زنگ نزن آستنیتی فولادهای زنگ نزنی هستند که برای ایجاد ساختار آستنیتی در دمای محیط ، با نیکل یا ترکیبی از نیکل ، منگنز ونیتروژن آلیاژ شده اند . این فولادها با عملیات حرارتی سخت نمی شوند ،بلکه به طور قابل توجهی با کار سرد استحکام پیدا می کنند . آنها انعطاف پذیری وچقرمگی خوب ،مقاومت به خوردگی عالی وشکل پذیری خوب از خود نشان می دهند. معمولاً آنها دارای خواص کریوژنیک(سرمای شدید)عالی ،مقاومت به اکسیداسیون واستحکام دما بالای خوب هستند . فولادهای زنگ نزن آستنیتی از خوردگی تحت تنش در محیط های کلریدی آسیب پذیر هستند ومستعد ترک خوردن وحفره حفره شدن ناشی از خوردگی وپوسیدگی جوش می باشند ، مگر اینکه ترکیب شیمیایی ، عملیات حرارتی وشرایط کاری به دقت کنترل شوند. این فولادهاپس از قابکاری غیر مغناطیس هستند، اگر چه بعضی ازآنها با کار سرد اندکی مغناطیس می شوند. نمونه فولاد:(X12CrMnNiN17-7-5) X12CrMnNiN7-7-5 فولاد زنگ نزن آستنیتی است که برای نگهداری نیکل ایجاد شده است. مقاومت آن به خوردگی ، شبیه X5CrNi17-7 ، خوب ومقاومت آن به اکسید شدن در شرایط کاری مداوم تا دمای حدود 845 oc نیز خوب است. نمونه های از کاربرد آن عبارتند از مصارف معماری مانند درها ،پانل ها وقاب پنجره ،تزئینات خودرو ،قالپاق چرخ خودرو ،بدنه تریلر کامیون ، ماهی تابه و غیره. 2- فولادهای زنگ نزن فریتی فولادهای زنگ نزن فریتی فولادهای زنگ نزن کم کربن هستند که کروم در آنها عنصر آلیاژی اصلی است وریزساختار شامل فریت وکاربیدها از خود نشان می دهند. این فولادها با عملیات حرارتی سخت نمی شوند، اما به طور متوسط با کار سرد استحکام می یابند. آنها شکل پذیری وانعطاف پذیری خوبی دارند ، اما استحکام دما بالای آنها کمتر از فولادهای زنگ نزن آستنیتی است. فولادهای زنگ نزن فریتی مقاومت به اکسیداسیون ومقاومت به خوردگی خوبی دارند. این فولادها ، به ویژه به دلیل مقاومت به خوردگی تحت تنش ومقاومت خوب نسبت به ترک خوردن وحفره حفره شدن ناشی از خوردگی در محیط های کلردار مورد توجه هستند. این مزیت آنها را تبدیل به جایگزین مناسبی برای فولادهای زنگ نزن آستنیتی می کند که دچار از کارافتادگی مربوط به ترک خوردن ناشی از خوردگی تحت تنش در محیط کلردار هستند. این فولادها مغناطیسی می باشند. نمونه فولاد:(X6Cr13) X6Cr13 فولادزنگ نزن فریتی است ومقاومت آن به خوردگی ومقاومت آن به اکسید شدن در شرایط کاری مداوم تا دمای حدود650oc خوب است. این فولاد اصلاح شده کم کربن فولاد X12Cr13 می باشد واز آن برای کاربردهای عمومی وموارد ومقاوم به حرارت استفاده می شود، مانند اتصالات ،قطعات کوره ،شفت ها و غیره . 3- فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی ، فولادهای زنگ نزنی هستند که عنصر آلیاژی اصلی آنها کروم است وشامل 0.08% تا 1% کربن هستند. آنها با عملیات حرارتی سخت می شوند. این فولادها پس از آب دهی وبرگشت دهی دارای استحکام وسختی بالا وانعطاف پذیری وچقرمگی خوبی هستند که مقدار آنها با افزایش استحکام ، کاهش می یابد . این فولادها در محیط های آرام در مقابل خوردگی مقاوم هستند . آنها مغناطیسی نیز هستند. نمونه فولاد:(X12Cr13) X12Cr13 فولاد زنگ نزن مارتنزیتی است که استحکام آن نسبتاً بالا ، مقاومت آن به خوردگی خوب ، ومقاومت آن به اکسید شدن در شرایط کاری مداوم تا دمای حدود 650oc خوب است. نمونه های از کاربرد آن عبارتند ازاتصالات ،بوش ها ،قطعات موتور جت ،قطعات ماشین ، قیچی ، و غیره . 4- فولادهای زنگ نزن فریتی – آستنیتی فولادهای زنگ نزن فریتی – آستنیتی ،فولادهای زنگ نزنی هستند که کروم ، نیکل ومولیبدن عناصر آلیاژی اصلی آنها هستند وشامل ریزساختار فریت وآستنیت (در حدود 40% تا 60% ) در دمای اتاق هستند. آنها استحکام کششی واستحکام تسلیم بالاتر ومقاومت بهتر به ترک خوردن ناشی از خوردگی تحت تنش در محیط کلردار وترک خوردن وحفره حفره شدن ناشی از خوردگی نسبت به فولادهای زنگ نزن آستنیتی دارند. این فولادها مغناطیسی هستند وانعطاف پذیری وچقرمگی آنها ما بین فولادهای زنگ نزن آستنیتی و فریتی می باشد. نمونه فولاد:(X2CrNiMoN22-5-3) X2CrNiMoN22-5-3 فولادزنگ نزن دوگانه فریتی – آستنیتی با مقدار مقاومت حفره ای معادل 38.07 - 30.85 (PRE) می باشد. معمولاًاین فولاد را درمحدوده دمای متوسط (از حدود -60oc تا 260oc) در محیط های آبدار کلریدی وبه عنوان جایگزین فولادهای زنگ نزن آستنیتی که دچار پدیده حفره حفره شدن یا ترک خوردن ناشی از خوردگی کلریدی می شوند ، به کار می گیرند. نمونه های از کاربرد آن عبارتند از تانکرهای شیمیایی ، لوله های خروج گاز ودستگاه شستشوی گوگردگیری، وغیره. نمونه فولاد:(X8CrNiMoAI15-7-2) X8CrNiMoAI15-7-2 فولاد زنگ نزن نیمه آستنیتی رسوب سختی است ، که نسبت به فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی استحکام وسختی بالا همراه با مقاومت به خوردگی خوب دارد. عموماً از این فولاد برای قطعات مورد نظر با مقاومت به خوردگی واستحکام بالا در دمای اتاق یا در دمای تا حدود 370oc استفاده می شود. نمونه های از کاربرد آن عبارتند از تیغه نگهدارنده عمومی در بدنه هواپیما ، اتصالات ، فنرها ، بادامک ها ،دم آهنگری ، وغیره . انواع فولادها بر مبنای عملیات اکسیژن زدایی 1. فولادهای کاملاً کشته فولادهای کاملاً کشته فولادهایی هستند که به طور کامل اکسیژن زدایی شده اند و تحول گازها در طی انجماد به حداقل مقدار می رسد. معمولاً اکسیژن زدایی با اضافه کردن سیلیسیم ویا آلومینیم ، یا با عملیات فلز مذاب در خلاء همراه است. به طور کلی این فولادها دارای حداکثر مقدار سیلیسیم به میزان 40% هستند. مشخصه های فولادهای کاملاً کشته حداقل تمرکز ناخالصی های شیمیایی و خواص مکانیکی یکنواخت هستند. عموماً ، وقتی که ساختار همگن وبدون نقص درونی یا بهبود خواص ضربه در دمای کم مورد نیاز ومطلوب است این فولادها به کار می روند. فولادهای کاملاً کشته را با دانه بندی ریز یا درشت می توان تولید کرد ومعمولاً از نظر تولید گرانترین فولادها هستند. 2. فولادهای نیمه کشته فولادهای نیمه کشته فولادهایی هستند که تا اندازه ای اکسیژن زدایی شده اند وآن مرتبه از یکنواختی شیمیایی یا نداشتن عیوب سطحی مربوط به فولادهای کاملاً کشته را از خود نشان نمی دهند. میزان کربن این فولادها در محدوده 0.15% تا 0.30% می باشد ودر تولید آنها اندازه دانه ها کنترل نمی شود . این فولادها از نظر تولید اقتصادی ترین نوع فولادها هستند وبه طور وسیعی در کاربردهای سازه ای مورد استفاده قرار می گیرند.

قسمتی از محتوی متن پروژه میباشد که به صورت نمونه ، بعد از پرداخت آنلاین در فروشگاه فایل آنی فایل را دانلود نمایید .

  

 « پرداخت آنلاین و دانلود در قسمت پایین »