۵۰۰ 
اگر شما قصد ساخت قطعه ای فولادی به وسیله ماشین کاری را داشته باشید قطعا به فولادی نیاز دارید که دارای مشخصات مناسب برای ماشین کاری باشد.
تصویر شماره ۱ - فولاد خوش تراش یا اتومات 718
به فولادهایی که قابلیت ماشین کاری عالی داشته باشند خوش تراش گفته می شود. این نوع فولاد برای تولید قطعات فولادی در تیراژ بالا یا سری تراشی مناسب هستند و به دلیل داشتن کیفیت سطح مناسب پس از ماشین کاری، سرعت تولید بالا، هزینه های کم ماشین کاری بسیار مورد توجه قرار دارند.
آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:
- اثر عناصر مختلف بر ماشین کاری فولاد
- کاربرد اصلی فولاد خوش تراش
- دلیل ماشینکاری خوب فولادهای خوش تراش
- گریدهای فولاد خوش تراش
- فولادهای خوش تراش از نظر عملیات حرارتی
- نام گذاری فولادهای خوش تراش
- فولادهای خوش تراش پرکاربرد در ایران
اثر عناصر مختلف بر ماشین کاری فولاد
عناصری مانند گوگرد و فسفر باعث اثرات منفی بر خواص مکانیکی، چقرمگی و همگنی ساختار فولاد می شود به همین دلیل در اکثر فولادها مقدار آن ها کمتر از ۰٫۰۴۵ درصد نگه داشته می شود.
اما وجود عنصر سرب در مقادیر بین ۰٫۱۵ و ۰٫۳۵ درصد در فولاد های کم کربن و کربن متوسط باعث می شود تا بتوان از مقادیر بیشتری گوگرد (تا ۰٫۴ درصد) و فسفر (تا ۰٫۱۱ درصد) نیز بتوان استفاده کرد. این ترکیب باعث بهبود قابلیت ماشین کاری، براده برداری و کیفیت سطح فولادها در فرایند ماشین کاری می شود. به این فولادها در اصطلاح فولاد خوش تراش یا اتومات (Free-cutting Steels) گفته می شود.
گوگرد، سرب، منگنز و فسفر چهار عنصر مهم هستند که در این گروه از فولادها به کار برده می شوند. کربن موجود نیز به نوع آلیاژها بستگی دارد و از ۰٫۱۴ درصد تا ۰٫۶۵ درصد متغیر است.
کاربرد اصلی فولاد خوش تراش
مهمترین کاربرد فولاد خوش تراش اتوماتیک استفاده در سری تراشی برای تولید انبوه قطعات صنعتی می باشد. به همین دلیل در صنایع مختلف مانند خودروسازی، ماشین آلات، تجهیزات کشاورزی، ساخت ابزار، صنایع فلزی و قطعه سازی کاربرد بسیار زیادی دارد.
دلیل ماشینکاری خوب فولادهای خوش تراش
گوگرد نقش بسیار مهمی در خوش تراشی فولادهای اتومات ایفا می کند. وجود گوگرد در ساختار فولاد باعث می شود تا ناخالصی های سولفیدی در مرزدانه ها تشکیل شود و در حین انجام ماشینکاری براده ها خرد شده و طول آن ها کوتاهتر شود. از طرف دیگر گوگرد باعث افزایش کیفیت سطح فولاد پس از ماشینکاری و افزاش عمر ابزارهای ماشین کاری می شود.
در کنار گوگرد، عنصر فسفر نیز باعث افزایش قابلیت براده برداری می شود. فسفر به همراه گوگرد تا ۰٫۱۱ درصد به فولادهای اتومات اضافه می شود.
وجود سرب در ساختار فولادهای خوش تراش باعث می شود تا در هنگام ماشین کاری براده های فولادی خرد و ریز شوند. بنابراین سرعت ماشینکاری افزایش می یابد و سطح ماشین کاری نیز با کیفیت می گردد.
گریدهای فولاد خوش تراش
در استاندارد DIN EN 10027-2 فولادهای خوش تراش با شماره موارد 1.07XX معرفی شده اند.
فولادهای خوش تراش از نظر عملیات حرارتی
بر اساس استاندارد اروپایی DIN EN 10087 و DIN EN 10277-3 از نظر عملیات حرارتی فولدهای خوش تراش را به دسته می توان تقسیم بندی کرد.
فولادهای عملیات حرارتی نشونده
دراین گروه از فولادها مقدار کربن از ۰٫۱۴ درصد کمتر است و امکان انجام عملیات حرارتی وجود ندارد. از جمله فولادهای این گروه می توان به 1.0715، 1.0718، 1.0736 و 1.0737 اشاره کرد.
فولادهای قابل کربن دهی سطحی (سمانتاسیون)
در این گروه بین ۰٫۰۷ تا ۰٫۱۳ درصد کربن وجود دارد و امکان انجام سخت کاری سطحی با کربن دهی وجود دارد. از فولادهای این گروه 1.0721، 1.0722 و 1.0725 را می توان نام برد.
فولادهای کوئنچ تمپر شونده ی مستقیم
مقدار کربن این فولادها بیشتر بوده و بین ۰٫۳۲ تا ۰٫۶۵ درصد قرار دارد و قابلیت عملیات حرارتی کوئنچ تمپر را دارا هستند. از شماره مواد فولادهای این گروه می توان به 1.0726، 1.0727، 1.0756، 1.0757 و 1.0762 اشاره کرد.
تصویر شماره ۲ - ماشینکاری فولاد
نام گذاری فولادهای خوش تراش
استاندارد آمریکایی SAE/AISI
در استاندارد آمریکایی برای نامگذاری فولادهای خوش تراش از نماد 11XX و فولادهای خوش تراش گوگرددار و فسفردار از نماد 12XX استفاده می شود. در جدول زیر انواع مختلف گریدهای فولادهای خوش تراش طبق استاندارد آمریکایی به همراه درصد ترکیبات موجود در آن ها آورده شده است.
بیشتر مطالعه کنید: نامگذاری فولاد در سیستم های مختلف
فولادهای خوش تراش گوگرددار
|
شماره SAE-AISI |
محدوده ی ترکیبات شیمیایی |
|||
|
کربن |
منگنز |
ماکزیمم فسفر |
گوگرد |
|
|
1108 |
0.08-0.13 |
0.5-0.8 |
0.04 |
0.08-0.13 |
|
1110 |
0.08-0.13 |
0.3-0.6 |
0.04 |
0.08-0.13 |
|
1117 |
0.14-0.20 |
1.00-1.30 |
0.04 |
0.08-0.13 |
|
1118 |
0.14-0.20 |
1.30-1.60 |
0.04 |
0.08-0.13 |
|
1137 |
0.32-0.39 |
1.35-1.65 |
0.04 |
0.08-0.13 |
|
1139 |
0.35-0.43 |
1.35-1.65 |
0.04 |
0.12-0.2 |
|
1140 |
0.37-0.44 |
0.7-1.00 |
0.04 |
0.08-0.13 |
|
1141 |
0.37-0.45 |
1.35-1.65 |
0.04 |
0.08-0.13 |
|
1144 |
0.40-0.48 |
1.35-1.65 |
0.04 |
0.24-0.33 |
|
1146 |
0.42-0.49 |
0.7-1.00 |
0.04 |
0.08-0.13 |
|
1151 |
0.48-0.55 |
0.7-1.00 |
0.04 |
0.08-0.13 |
بیشتر مطالعه کنید: اثر عناصر مختلف بر فولاد
فولادهای خوش تراش گوگرد و فسفردار
|
شماره SAE/AISI |
محدوده ترکیبات شیمیایی |
||||
|
ماکزیمم کربن |
منگنز |
فسفر |
گوگرد |
سرب |
|
|
1211 |
0.13 |
0.6-0.9 |
0.07-0.12 |
0.1-0.15 |
--- |
|
1212 |
0013 |
0.7-1.00 |
0.07-0.12 |
0.16-0.23 |
--- |
|
1213 |
0.13 |
0.7-1.00 |
0.07-0.12 |
0.24-0.33 |
--- |
|
1215 |
0.09 |
0.75-1.05 |
0.04-0.09 |
0.26-0.35 |
--- |
|
12L14 |
0.15 |
0.85-1.15 |
0.04-0.09 |
0.26-0.35 |
0.15-0.35 |
فولادهای خوش تراش پرکاربرد در ایران
از مهمترین فولادهای خوش تراشی که در صنایع ایران مورد استفاده قرار می گیرد می توان به موارد زیر اشاره کرد:
فولاد خوش تراش یا اتومات ۷۱۵
این فولاد با شماره 1.0715 معرفی می شود و برای تولید انبوه قعطات خودرو و ساخت ابزار دقیق مورد استفاده واقع می گردد.
فولاد خوش تراش یا اتومات ۷۱۸
فولاد با شماره ماده ی 1.0718 که برای ساخت قطعات خودرو و ابزار دقیق کاربرد دارد. این فولاد از جمله فولادهای سرب دارد است.
فولاد خوش تراش یا اتومات ۷۲۲
فولاد با شماره 1.0722 که برای ساخت قطعات خودرو، ساخت قطعات مکانیکی و ابزار دقیق مناسب است. این فولاد نیز جز فولادهای خوش تراش سرب دار می باشد که پس از سمانتاسیون امکان انجام سخت کاری سطحی با عملیات کوئنچ-تمپر نیز روی آن وجود دارد.
فولاد خوش تراش یا اتومات ۷۳۷
فولاد با شماره ماده ی 1.0737 که در تولید انبوه قطعات خودرو و ساخت قطعات مکانیکی و ابزار دقیق مورد استفاده واقع می شود. این فولاد عملیات حرارتی نمی شود ولی در شرایط خاص امکحان انجام سخت کاری سطحی روی آن وجود دارد.
در جدول زیر می توانید معادل فولادهای خوش تراش پرکاربرد در ایران را در استانداردهای مختلف مشاهده کنید.
|
فولاد اتومات |
شماره مواد |
نماد فولاد |
|||||
|
DIN EN آلمان/اروپا |
SAE/AISI آمریکا |
AFNOR فرانسه |
SS سوئد |
JIS ژاپن |
UNS |
||
|
715 |
1.0715 |
11SMn30 |
1214 |
S250 |
1912 |
SUM 22 |
G12140 |
|
718 |
1.0718 |
11SMnPb30 |
12L13 |
S250Pb |
1914 |
SUM 22L |
G12134 |
|
722 |
1.0722 |
10SPb20 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
737 |
1.0737 |
11SMnPb37 |
1213 |
S300Pb |
1926 |
- |
G12130 |