فولاد 2367

فولاد ۱٫۲۳۶۷ (X38CrMoV5-3): مشخصات فنی، گریدهای معادل و کاربردهای صنعتی

چکیده

فولاد ۱٫۲۳۶۷ که با نام‌های X38CrMoV5-3، W500، ۵۶NiCrMoV7 و میلگرد ۲۳۶۷ نیز شناخته می‌شود. یکی از پیشرفته‌ترین و پرمصرف‌ترین فولادهای ابزار گرمکار در صنایع مختلف جهان به شمار می‌رود. این فولاد با ترکیب شیمیایی شامل ۰٫۳۸ درصد کربن، ۵ درصد کروم، ۳ درصد مولیبدن و ۰٫۵ درصد وانادیم. ترکیبی منحصربه‌فرد از سختی‌پذیری بالا، مقاومت به سایش عالی، چقرمگی فوق‌العاده و مقاومت به خستگی حرارتی را ارائه می‌دهد.

به همین دلیل، این فولاد به گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت قالب‌های ریخته‌گری تحت فشار (دایکست)، قالب‌های اکستروژن، ابزارهای فورج و قالب‌های پلاستیک تبدیل شده است. علاوه بر این، این فولاد در اشکال مختلفی از جمله میلگرد ۲۳۶۷، تسمه ۲۳۶۷ و فولاد ابزار ۲۳۶۷ در بازار عرضه می‌شود.

به علاوه، به دلیل قابلیت عملیات حرارتی و دستیابی به سختی تا ۵۷-۶۲ راکول C. و استحکام کششی تا ۲۰۵۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع، در صنایع خودروسازی، هوافضا، قالب‌سازی و تولید ابزارآلات کاربرد گسترده‌ای دارد. و لازم به ذکر است که نام W500 که توسط شرکت معتبر اتریشی بوهلر (BÖHLER) ثبت شده است. در بازار ایران به عنوان یکی از شناخته‌شده‌ترین نام‌های تجاری این گرید فولادی محسوب می‌شود. در نهایت، این مقاله با استناد به منابع معتبر بین‌المللی از جمله SIJ Metal Ravne، استانداردهای DIN و EN. و داده‌های فنی شرکت‌های تولیدکننده، به بررسی جامع مشخصات فنی، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی، گریدهای معادل و کاربردهای صنعتی فولاد ۱٫۲۳۶۷ می‌پردازد.

فولاد 2367

کلیدواژه‌ها: فولاد ۱٫۲۳۶۷، فولاد X38CrMoV5-3، فولاد W500، فولاد ۵۶NiCrMoV7، فولاد ابزار گرمکار، میلگرد ۲۳۶۷، فولاد قالب‌سازی

۱. مقدمه

در صنایع تولیدی و مهندسی مواد، انتخاب فولاد ابزار مناسب برای ساخت قالب‌ها. و ابزارهایی که در دماهای بالا و تحت بارهای مکانیکی سنگین کار می‌کنند. یکی از حیاتی‌ترین تصمیمات مهندسی محسوب می‌شود. در میان انبوهی از گریدهای فولاد ابزار موجود در بازار، فولاد ۱٫۲۳۶۷. (که با نام‌های X38CrMoV5-3، W500، ۵۶NiCrMoV7 و میلگرد ۲۳۶۷ نیز شناخته می‌شود) جایگاه ویژه‌ای دارد. به عبارت دیگر، این فولاد به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین و پرمصرف‌ترین فولادهای ابزار گرمکار در سطح جهانی محسوب می‌گردد. از سوی دیگر، افزایش تقاضا برای قالب‌های با کارایی بالا در صنایع مختلف. باعث شده است که فولاد ۱٫۲۳۶۷ به یکی از محبوب‌ترین گزینه‌ها در میان تولیدکنندگان قالب و ابزار تبدیل شود.

نام ۱٫۲۳۶۷ برگرفته از سیستم شماره‌گذاری آلمانی DIN است که در آن این فولاد با شماره ماده ۱٫۲۳۶۷ شناخته می‌شود. از سوی دیگر، نام X38CrMoV5-3 بر اساس استاندارد DIN EN ISO 4957 تعیین شده است. در این نام‌گذاری، X نشان‌دهنده فولاد آلیاژی با کربن بالا، ۳۸ بیانگر حدود ۰٫۳۸ درصد کربن، CrMoV. نشان‌دهنده حضور کروم، مولیبدن و وانادیم به عنوان عناصر آلیاژی اصلی. و اعداد ۵ و ۳ به ترتیب نشان‌دهنده درصد تقریبی کروم و مولیبدن می‌باشند. همچنین، W500 نام تجاری ثبت‌شده این فولاد توسط شرکت معتبر اتریشی بوهلر (BÖHLER) است. که در بازار ایران به عنوان یکی از شناخته‌شده‌ترین نام‌های تجاری این گرید فولادی محسوب می‌شود. به علاوه، نام ۵۶NiCrMoV7 که در استانداردهای ایتالیا و آلمان کاربرد دارد، نیز در ایران برای اشاره به این گرید فولادی استفاده می‌شود.

اهمیت فولاد ۱٫۲۳۶۷ در صنعت تا حدی است که این فولاد به دلیل ترکیب شیمیایی خاص، خواص مکانیکی برجسته و قابلیت عملیات حرارتی. به عنوان یکی از اصلی‌ترین مواد اولیه در ساخت قالب‌های ریخته‌گری تحت فشار (دایکست). برای آلیاژهای سبک و سنگین، قالب‌های اکستروژن، ابزارهای فورج و قالب‌های پلاستیک در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این، این فولاد در اشکال مختلفی از جمله میلگرد ۲۳۶۷، تسمه ۲۳۶۷ و فولاد ابزار ۲۳۶۷ در بازار عرضه می‌شود. و هر یک از این اشکال کاربردهای خاص خود را در صنایع مختلف دارند. در نتیجه، هدف از نگارش این مقاله، ارائه یک بررسی جامع و دقیق از فولاد ۱٫۲۳۶۷ از جنبه‌های مختلف. شامل تعریف و نام‌های دیگر، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی، قابلیت ماشین‌کاری، گریدهای معادل و کاربردهای گسترده آن در صنایع مختلف است.

۲. تعریف و نام‌های دیگر فولاد ۱٫۲۳۶۷

۲.۱. تعریف کلی

فولاد ۱٫۲۳۶۷ یک فولاد ابزار گرمکار (Hot Work Tool Steel) با قابلیت سختی‌دهی ثانویه (Secondary Hardening) است. که به طور ویژه برای کاربردهای دمای بالا و شرایط کاری سخت طراحی شده است. به عبارت دیگر، این فولاد در گروه فولادهای کروم-مولیبدن-وانادیم قرار می‌گیرد و به دلیل ترکیب منحصربه‌فرد خواص مکانیکی. یکی از پرکاربردترین فولادهای این گروه محسوب می‌شود. علاوه بر این، وجود عنصر نیکل در ساختار این فولاد، چقرمگی و مقاومت به شوک‌های حرارتی و مکانیکی را به طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.

فولاد 2367

۲.۲. نام‌های دیگر و معادل‌های بین‌المللی

فولاد ۱٫۲۳۶۷ در استانداردها و کشورهای مختلف با نام‌های متعددی شناخته می‌شود که مهم‌ترین آنها عبارتند از:

همان‌طور که در جدول مشاهده می‌شود، فولاد ۱٫۲۳۶۷ معادل‌های گسترده‌ای در سراسر جهان دارد. به عنوان مثال، نام W500 که توسط شرکت بوهلر ثبت شده است. در بازار ایران به عنوان یکی از شناخته‌شده‌ترین نام‌های تجاری این فولاد محسوب می‌شود. همچنین، نام ۵۶NiCrMoV7 که در استاندارد ایتالیا و آلمان کاربرد دارد، در ایران نیز برای اشاره به این گرید فولادی استفاده می‌شود. و لازم به ذکر است که فولاد L6 که در استاندارد آمریکایی AISI تعریف شده است، معادل نزدیکی برای ۵۶NiCrMoV7 محسوب می‌شود. به علاوه، برخی تولیدکنندگان داخلی این فولاد را با نام‌های تجاری دیگری نیز عرضه می‌کنند که هر یک ریشه در نام‌های بین‌المللی فوق دارند.

۳. ترکیب شیمیایی و تأثیر عناصر آلیاژی

۳.۱. ترکیب شیمیایی استاندارد

ترکیب شیمیایی فولاد ۱٫۲۳۶۷ نقش مستقیمی در خواص مکانیکی، قابلیت عملیات حرارتی و کاربردهای آن دارد. جدول زیر محدوده ترکیب شیمیایی این فولاد را بر اساس منابع معتبر بین‌المللی نشان می‌دهد:

فولاد 2367

همان‌طور که در جدول مشاهده می‌شود، فولاد ۱٫۲۳۶۷ دارای کربن متوسط (۰٫۳۵ تا ۰٫۴۰ درصد) است که تعادل مناسبی بین استحکام و چقرمگی ایجاد می‌کند. به علاوه، کروم (۴٫۸ تا ۵٫۲ درصد) به عنوان عنصر اصلی افزایش‌دهنده سختی‌پذیری و مقاومت به اکسیداسیون عمل می‌کند. در ادامه، مولیبدن (۲٫۷ تا ۳٫۲ درصد) نقش کلیدی در افزایش مقاومت به تمپر (Temper Resistance). و ایجاد سختی ثانویه (Secondary Hardening) در دماهای بالا ایفا می‌کند. همچنین، وانادیم (۰٫۴ تا ۰٫۶ درصد) با تشکیل کاربیدهای ریز و سخت، مقاومت به سایش را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، حضور نیکل در ساختار این فولاد، چقرمگی و مقاومت به شوک‌های حرارتی و مکانیکی را افزایش می‌دهد.

۳.۲. مکانیزم‌های تقویت‌کنندگی

فولاد ۱٫۲۳۶۷ از سه مکانیزم اصلی برای دستیابی به خواص مکانیکی برجسته بهره می‌برد:

نخست، استحکام‌دهی محلول جامد (Solid Solution Strengthening): عناصر آلیاژی مانند کروم، مولیبدن و وانادیم در شبکه بلوری آهن حل می‌شوند. و با ایجاد اعوجاج در شبکه، حرکت نابجایی‌ها را دشوار می‌سازند. در نتیجه، استحکام تسلیم و سختی فولاد به طور قابل‌توجهی افزایش می‌یابد.

فولاد 2367

دوم، استحکام‌دهی رسوبی (Precipitation Hardening): در طی عملیات تمپر در دمای حدود ۵۵۰ درجه سلسیوس، کاربیدهای ریز و سخت. از عناصر آلیاژی مانند کروم، مولیبدن و وانادیم رسوب می‌کنند. این رسوبات با مانع شدن در برابر حرکت نابجایی‌ها، باعث افزایش سختی و استحکام فولاد می‌شوند. به همین دلیل، این پدیده با نام سختی ثانویه (Secondary Hardening) شناخته می‌شود.

سوم، ریزدانه‌سازی (Grain Refinement): حضور وانادیم و مولیبدن در ترکیب این فولاد. با تشکیل کاربیدهای ریز در حین عملیات حرارتی، از رشد دانه‌های آستنیت جلوگیری می‌کند. در نتیجه، دانه‌های ریزتر باعث افزایش هم‌زمان استحکام و چقرمگی می‌شوند.

۴. خواص مکانیکی و فیزیکی

۴.۱. خواص مکانیکی در حالت‌های مختلف

خواص مکانیکی فولاد ۱٫۲۳۶۷ به شدت به شرایط عملیات حرارتی بستگی دارد. جدول زیر خواص مکانیکی این فولاد را در حالت‌های مختلف نشان می‌دهد:

همان‌طور که در جدول مشاهده می‌شود، فولاد ۱٫۲۳۶۷ در حالت آنیل (نرم‌شده) دارای حداکثر سختی ۲۳۵ برینل است. که ماشین‌کاری و شکل‌دهی اولیه را تسهیل می‌کند. به علاوه، پس از کوئنچ، سختی به محدوده ۵۳ تا ۵۷ راکول C می‌رسد. و یکی از ویژگی‌های برجسته این فولاد، پدیده سختی ثانویه (Secondary Hardening) است که در دمای تمپر حدود ۵۵۰ درجه سلسیوس رخ می‌دهد. در این دما، سختی به حدود ۵۶ راکول C و استحکام کششی به ۲۰۵۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع افزایش می‌یابد. به همین دلیل، این ویژگی، فولاد ۱٫۲۳۶۷ را برای کاربردهای دمای بالا. که نیاز به حفظ سختی و استحکام در دماهای کاری بالا دارند، بسیار مناسب می‌سازد.

۴.۲. خواص فیزیکی

خواص فیزیکی فولاد ۱٫۲۳۶۷ بر اساس منابع معتبر به شرح زیر است:

۴.۳. سختی‌پذیری و چقرمگی

یکی از ویژگی‌های برجسته فولاد ۱٫۲۳۶۷، سختی‌پذیری بسیار بالا (High Hardenability) و چقرمگی عالی است. به عبارت دیگر، این فولاد به دلیل ترکیب منحصربه‌فرد عناصر آلیاژی، قابلیت سخت‌شدن در عمق‌های زیاد را دارد و حتی در قطعات با ابعاد بزرگ. نیز می‌تواند خواص مکانیکی یکنواختی ارائه دهد. همچنین، چقرمگی بالا این فولاد، آن را برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر شوک‌های حرارتی و مکانیکی دارند، بسیار مناسب می‌سازد. به علاوه، وجود نیکل در ترکیب این فولاد، چقرمگی آن را در دماهای پایین نیز بهبود می‌بخشد.

۵. عملیات حرارتی و فرآیندهای تولید

۵.۱. مراحل عملیات حرارتی

عملیات حرارتی صحیح، کلید دستیابی به خواص مطلوب در فولاد ۱٫۲۳۶۷ است. فرآیند کلی عملیات حرارتی این فولاد شامل مراحل زیر است:

۵.۱.۱. آنیل نرم (Soft Annealing)

آنیل کردن برای کاهش سختی و بهبود قابلیت ماشین‌کاری قبل از عملیات نهایی انجام می‌شود. دمای آنیل برای فولاد ۱٫۲۳۶۷ حدود ۸۰۰ تا ۸۴۰ درجه سلسیوس است. و پس از آن، قطعه باید به آرامی در کوره سرد شود تا حداکثر سختی ۲۳۵ برینل حاصل شود.

۵.۱.۲. تنش‌زدایی (Stress Relieving)

برای حذف تنش‌های ناشی از ماشین‌کاری، قطعه باید تا دمای ۶۵۰ درجه سلسیوس حرارت داده شده. و به مدت یک ساعت در این دما نگهداری شود و سپس در هوا سرد گردد. این عملیات از اعوجاج (Distortion) در حین عملیات حرارتی جلوگیری می‌کند.

فولاد 2367

۵.۱.۳. سخت‌کاری (Hardening)

دمای آستنیته برای فولاد ۱٫۲۳۶۷ بین ۱۰۳۰ تا ۱۰۸۰ درجه سلسیوس است. در این دما، ساختار آستنیت تشکیل می‌شود و کربن و عناصر آلیاژی در محلول جامد قرار می‌گیرند. پس از رسیدن به دمای مطلوب، فولاد به سرعت در هوا، روغن یا حمام نمک با دمای ۵۰۰-۵۵۰ درجه سلسیوس کوئنچ می‌شود. تا ساختار مارتنزیت سخت تشکیل شود.

۵.۱.۴. تمپر (Tempering)

پس از کوئنچ، فولاد بسیار سخت اما شکننده می‌شود. عملیات تمپر در دماهای ۱۰۰ تا ۷۰۰ درجه سلسیوس انجام می‌شود تا ضمن کاهش تنش‌های پسماند و بهبود چقرمگی، سختی مطلوب حفظ شود. همان‌طور که در بخش خواص مکانیکی اشاره شد، دمای بهینه تمپر برای دستیابی به حداکثر سختی و استحکام، حدود ۵۵۰ درجه سلسیوس است. که در آن سختی به ۵۶ راکول C و استحکام کششی به ۲۰۵۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع می‌رسد.

۵.۲. فرآیندهای تولید

فولاد ۱٫۲۳۶۷ با استفاده از روش‌های مختلف تولید می‌شود که مهم‌ترین آنها عبارتند از:

نورد گرم (Hot Rolling): در این روش، شمش فولادی تا دمای بالا گرم شده. و سپس از میان غلتک‌های مخصوص عبور داده می‌شود تا به شکل میلگرد یا تسمه درآید.

فورج (Forging): در این روش، فولاد با اعمال نیروی ضربه‌ای یا فشاری، به شکل دلخواه در می‌آید. دمای شکل‌دهی گرم برای فولاد ۱٫۲۳۶۷ بین ۱۰۸۰ تا ۹۰۰ درجه سلسیوس است.

فولاد 2367

کشش سرد (Cold Drawing): در این روش، میلگردهای نورد گرم شده از میان قالب‌های مخصوص عبور داده می‌شوند. تا ابعاد دقیق‌تر و سطح پرداخت بهتری به دست آید.

۶. قابلیت ماشین‌کاری و جوش‌پذیری

۶.۱. قابلیت ماشین‌کاری

فولاد ۱٫۲۳۶۷ در حالت آنیل (نرم‌شده) دارای قابلیت ماشین‌کاری خوب است. و می‌توان آن را با روش‌های متداول ماشین‌کاری مانند تراشکاری، فرزکاری و سوراخ‌کاری به شکل دلخواه درآورد. با این حال، به دلیل وجود عناصر آلیاژی سخت مانند کروم و مولیبدن، استفاده از ابزارهای برش با کیفیت بالا، سرعت‌های برش مناسب. و سیالات خنک‌کننده برای دستیابی به بهترین نتایج توصیه می‌شود. به علاوه، استفاده از ابزارهای کاربیدی یا سرامیکی می‌تواند راندمان ماشین‌کاری را به طور قابل‌توجهی افزایش دهد.

۶.۲. جوش‌پذیری

فولاد ۱٫۲۳۶۷ به دلیل کربن بالا و عناصر آلیاژی، جوش‌پذیری محدودی دارد. به عبارت دیگر، برای جوشکاری این فولاد، رعایت دقیق رویه‌های جوشکاری شامل پیش‌گرمایش (Preheating) و عملیات حرارتی پس از جوش (PWHT) ضروری است. دمای پیش‌گرمایش توصیه‌شده بین ۳۰۰ تا ۴۵۰ درجه سلسیوس و دمای پس‌گرمایش بین ۵۵۰ تا ۶۵۰ درجه سلسیوس است. و در غیر این صورت، خطر ترک‌خوردگی ناشی از تشکیل مارتنزیت در ناحیه متأثر از حرارت (HAZ) وجود دارد.

۷. مقایسه فولاد ۱٫۲۳۶۷ با سایر فولادهای مشابه

فولاد ۱٫۲۳۶۷ اغلب با سایر فولادهای ابزار گرمکار مانند H11 و H13 مقایسه می‌شود. درک تفاوت‌های این فولادها برای انتخاب صحیح ماده در پروژه‌های صنعتی ضروری است:

فولاد 2367

همان‌طور که در جدول مشاهده می‌شود، فولاد ۱٫۲۳۶۷ به دلیل مولیبدن بالاتر (۳٪ در مقابل ۱٫۳٪ در H11 و H13). مقاومت به سایش و خستگی حرارتی بالاتری دارد و برای کاربردهای سنگین‌تر و دماهای بالاتر مناسب‌تر است. به عبارت دیگر، این فولاد با وجود شباهت به AISI H11، به دلیل ترکیب شیمیایی بهبودیافته، عملکرد بهتری در شرایط کاری سخت ارائه می‌دهد. به علاوه، وجود نیکل در ترکیب ۱٫۲۳۶۷ (در مقایسه با H11 و H13) چقرمگی آن را به طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.

۸. کاربردهای صنعتی فولاد ۱٫۲۳۶۷

فولاد ۱٫۲۳۶۷ به دلیل ترکیب منحصربه‌فرد خواص مکانیکی، در طیف گسترده‌ای از صنایع کاربرد دارد:

۸.۱. قالب‌سازی و صنایع دایکست (Die Casting)

بزرگترین حوزه مصرف فولاد ۱٫۲۳۶۷، صنعت قالب‌سازی به ویژه قالب‌های ریخته‌گری تحت فشار (دایکست) است. به عنوان مثال، این فولاد برای ساخت:

فولاد 2367

• قالب‌های دایکست برای آلیاژهای سبک (آلومینیوم، منیزیم و روی)
• قالب‌های دایکست برای آلیاژهای سنگین (مس و برنج)
• قالب‌های بسیار بزرگ با ابعاد بیش از ۱۰۰۰ میلی‌متر
• قالب‌های پرس (Pressing Tools) برای شکل‌دهی فلزات
  استفاده می‌شود.

۸.۲. صنعت اکستروژن (Extrusion)

فولاد ۱٫۲۳۶۷ به دلیل مقاومت به سایش و خستگی حرارتی بالا، در صنعت اکستروژن کاربرد گسترده‌ای دارد. به طور خاص، از این فولاد در ساخت:

• قالب‌های اکستروژن میله و لوله در مقاطع بزرگ
• سنبه‌های پرسی (Punching Mandrels) برای اکستروژن مستقیم و غیرمستقیم
• ابزارهای اکستروژن برای آلیاژهای آلومینیوم و مس
• قالب‌های اکستروژن پروفیل‌های پیچیده
  استفاده می‌شود.

۸.۳. صنعت فورج (Hot Forging)

به دلیل چقرمگی بالا و مقاومت به شوک‌های حرارتی، این فولاد در ساخت:

• قالب‌های فورج داغ (Hot Forging Dies) برای قطعات بزرگ
• قالب‌های خم و سکه‌زنی برای تولید قطعات دقیق
• ابزارهای فورج با بارگذاری ضربه‌ای
  به کار گرفته می‌شود.

۸.۴. صنعت قالب‌سازی پلاستیک

علاوه بر موارد فوق، فولاد ۱٫۲۳۶۷ در صنعت قالب‌سازی پلاستیک نیز کاربرد دارد، به ویژه برای:

• قالب‌های پلاستیک با نیاز به مقاومت حرارتی بالا
• قالب‌های تزریق پلاستیک با حجم تولید بالا
• قالب‌های پلاستیک با هندسه پیچیده

۸.۵. سایر کاربردها

• ابزارهای مقاوم به سایش (Wear-Resistant Tools) در صنایع معدنی و سیمان
• ابزارهای برش و قیچی (Cutting Tools, Shear Blades) برای برش فلزات داغ
• قطعاتی که نیاز به خنک‌کاری با آب دارند (Water-Cooled Tools)
• صنایع خودروسازی برای ساخت قطعات موتور و سیستم‌های انتقال قدرت
• صنایع هوافضا برای ساخت قطعات دقیق و قالب‌های خاص

۹. اشکال مختلف عرضه و استانداردهای تولید

۹.۱. اشکال عرضه

فولاد ۱٫۲۳۶۷ در بازار به اشکال مختلفی عرضه می‌شود که هر یک برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند:

فولاد 2367

۹.۲. میلگرد ۲۳۶۷ (میلگرد W500)

میلگرد ۲۳۶۷ یکی از رایج‌ترین اشکال عرضه این فولاد است. که برای ساخت شفت‌ها، سنبه‌ها، پیچ‌ها، پین‌ها، چرخ‌دنده‌ها و قطعات مهندسی با بارگذاری دینامیکی استفاده می‌شود. به علاوه، این میلگردها در قطرهای مختلف و با عملیات حرارتی متفاوت در بازار موجود هستند. برخی از تولیدکنندگان، این میلگردها را با گواهی آنالیز شیمیایی و مکانیکی معتبر همراه با علامت‌گذاری دقیق عرضه می‌کنند.

۹.۳. تسمه ۲۳۶۷ (تسمه W500)

تسمه ۲۳۶۷ یکی از پرمصرف‌ترین اشکال این فولاد در صنایع قالب‌سازی است. به گونه‌ای که این تسمه‌ها با ضخامت‌های مختلف و عرض‌های متنوع تولید می‌شوند و برای ساخت قالب‌های تخت، ابزارهای برش و قطعات صفحه‌ای استفاده می‌شوند. تسمه‌های ۲۳۶۷ معمولاً با ضخامت‌های ۱۰ تا ۵۰۰ میلی‌متر و عرض‌های ۵۰ تا ۱۰۰۰ میلی‌متر تولید می‌شوند.

۹.۴. فولاد ابزار ۲۳۶۷

فولاد ابزار ۲۳۶۷ به طور ویژه برای ساخت ابزارهای برش، قالب‌های دایکست و ابزارهای اکستروژن طراحی شده است. در نتیجه، با عملیات حرارتی مناسب، می‌تواند به خواص مکانیکی مطلوب دست یابد. این فولاد معمولاً به صورت بلوک‌های بزرگ با ابعاد تا ۱۰۰۰ میلی‌متر در ضخامت و عرض، و با طول‌های مختلف در بازار موجود است.

۱۰. نتیجه‌گیری

فولاد ۱٫۲۳۶۷ (X38CrMoV5-3 / W500) به عنوان یکی از مهم‌ترین و پیشرفته‌ترین فولادهای ابزار گرمکار در صنایع مختلف جهان. جایگاهی بی‌بدیل در تولید قالب‌ها و ابزارهای با کارایی بالا دارد.

نخست، این فولاد با ترکیب شیمیایی شامل ۰٫۳۸ درصد کربن، ۵ درصد کروم، ۳ درصد مولیبدن و ۰٫۵ درصد وانادیم. پس از عملیات حرارتی مناسب به استحکام کششی تا ۲۰۵۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع. و سختی تا ۵۶-۵۷ راکول C (و در شرایط خاص تا ۶۲ HRC) دست می‌یابد. به عبارت دیگر، این ویژگی‌ها آن را به یکی از مستحکم‌ترین فولادهای ابزار گرمکار در این رده تبدیل کرده است.

دوم، نام‌های متعدد این فولاد در استانداردهای مختلف از جمله DIN 1.2367، X38CrMoV5-3، W500 (بوهلر). ۵۶NiCrMoV7 و SKD7 نشان‌دهنده شناخت جهانی و کاربرد گسترده آن در صنایع مختلف است.

سوم، عملیات حرارتی این فولاد شامل آنیل در ۸۰۰-۸۴۰ درجه سلسیوس، سخت‌کاری در ۱۰۳۰-۱۰۸۰ درجه سلسیوس. و تمپر در دماهای ۱۰۰ تا ۷۰۰ درجه سلسیوس، با پدیده سختی ثانویه (Secondary Hardening) در دمای ۵۵۰ درجه سلسیوس. امکان دستیابی به طیف وسیعی از خواص مکانیکی متناسب با کاربردهای مختلف را فراهم می‌آورد.

چهارم، سختی‌پذیری بالا، چقرمگی عالی و مقاومت به خستگی حرارتی فوق‌العاده این فولاد. آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای قالب‌های دایکست، اکستروژن و فورج تبدیل کرده است.

پنجم، مقایسه با سایر فولادهای گرمکار مانند H11 و H13 نشان می‌دهد. که ۱٫۲۳۶۷ به دلیل مولیبدن بالاتر (۳٪ در مقابل ۱٫۳٪)، مقاومت به سایش و خستگی حرارتی بالاتری دارد و برای کاربردهای سنگین‌تر مناسب‌تر است.

فولاد 2367

ششم، اشکال مختلف عرضه این فولاد شامل میلگرد ۲۳۶۷ (برای شفت‌ها و سنبه‌ها). تسمه ۲۳۶۷ (برای قالب‌های تخت و ابزارهای برش) و فولاد ابزار ۲۳۶۷ تنوع بالایی را برای کاربردهای صنعتی فراهم می‌آورد.

هفتم، کاربردهای گسترده این فولاد در صنایع خودروسازی (قالب‌های دایکست برای قطعات موتور). هوافضا (قطعات دقیق و قالب‌های خاص)، قالب‌سازی (قالب‌های پلاستیک و اکستروژن) و ابزارسازی (ابزارهای برش و فورج). نشان‌دهنده نقش حیاتی آن در زنجیره تأمین صنایع مختلف است.

هشتم، با توجه به تمامی موارد ذکر شده، انتخاب صحیح شکل عرضه (میلگرد، تسمه یا فولاد ابزار). و عملیات حرارتی مناسب بر اساس شرایط کاری (نوع قالب، دمای کاری، میزان بارگذاری و نیاز به مقاومت به سایش). تضمین‌کننده عملکرد مطلوب و افزایش عمر مفید قالب‌ها و ابزارهای ساخته شده از فولاد ۱٫۲۳۶۷ در صنایع مختلف خواهد بود. در نهایت، با توجه به رشد روزافزون صنایع قالب‌سازی و تولید قطعات با دقت بالا در ایران. تقاضا برای فولاد ۱٫۲۳۶۷ با گریدهای پیشرفته‌تر و ابعاد متنوع‌تر در سال‌های آینده افزایش چشمگیری خواهد داشت.

منابع و مآخذ

SIJ Metal Ravne. SITHERM 2367 Steel (Mat.No. 1.2367, DIN X38CrMoV5-3). Steel Selector. Available at: https://steelselector.sij.si. [ترکیب شیمیایی (C=0.38%, Si=0.40%, Mn=0.40%, Cr=5.00%, Mo=2.95%, V=0.50%)، خواص فیزیکی (چگالی ۷.۸۳، رسانایی حرارتی ۲۵.۰ W/mK)، عملیات حرارتی (آنیل ۸۰۰-۸۴۰°C، سخت‌کاری ۱۰۳۰-۱۰۸۰°C، تمپر ۱۰۰-۷۰۰°C) و کاربردها]

SIJ Metal Ravne. SITHERM 2367 – Product Finder. Available at: https://www.metalravne.com. [مشخصات فنی، خواص مکانیکی و کاربردهای صنعتی]

فولاد 2367

Steelnumber.com. Worldwide equivalents of grade 56NiCrMoV7-KU. Available at: http://www.steelnumber.com. [معادل‌های بین‌المللی 56NiCrMoV7 شامل L6 (USA)، SKT4 (JIS)، 55NCDV7 (AFNOR) و BH224-5 (BS)]

BÖHLER. BÖHLER W500 – Hot Work Tool Steel. Available at: https://www.bohler.at. [معادل شماره ماده ۱٫۲۷۱۴ (δNiCrMoV7)]

ASM International. LSS 2367: Hot Work Tool Steel Datasheet. Available at: https://dl.asminternational.org. [شباهت LSS 2367 به AISI H11، اطلاعات ترکیب، خواص فیزیکی، سختی و عملیات حرارتی]