فولاد 2767-فولاد ابزار سردکار1.2767- سردکار2767-میلگرد2767-تسمه2767
فولاد 2767
فولاد 1.2767 (X45NiCrMo4 / 45NiCrMo16): مشخصات فنی، گریدهای معادل و کاربردهای صنعتی
چکیده
فولاد 2767 که با نامهای X45NiCrMo4، ۴۵NiCrMo16، فولاد سردکار ۲۷۶۷، میلگرد ۲۷۶۷ و تسمه ۲۷۶۷ نیز شناخته میشود، یکی از پیشرفتهترین و پرمصرفترین فولادهای ابزار سردکار با محتوای بالای نیکل در صنایع مختلف جهان به شمار میرود. این فولاد با ترکیب شیمیایی شامل ۰٫۴۰ تا ۰٫۵۰ درصد کربن، ۳٫۸۰ تا ۴٫۳۰ درصد نیکل، ۱٫۲۰ تا ۱٫۵۰ درصد کروم و ۰٫۱۵ تا ۰٫۳۵ درصد مولیبدن، ترکیبی منحصربهفرد از سختیپذیری کامل، چقرمگی فوقالعاده، پایداری ابعادی عالی و قابلیت پرداخت سطحی بالا را ارائه میدهد.
به همین دلیل، این فولاد به گزینهای ایدهآل برای ساخت قالبهای تزریق پلاستیک با نیاز به پرداخت آینهای، ابزارهای برش ضخیم، تیغههای برش ضایعات، قالبهای ضربزنی و ابزارهای شکلدهی تبدیل شده است. علاوه بر این، این فولاد در اشکال مختلفی از جمله میلگرد ۲۷۶۷، تسمه ۲۷۶۷ و بلوکهای قالبسازی در بازار عرضه میشود.
به علاوه، به دلیل قابلیت عملیات حرارتی و دستیابی به سختی تا ۵۸-۶۰ راکول C و استحکام کششی تا ۱۲۵۰ مگاپاسکال، در صنایع خودروسازی، تولید ابزارآلات، صنایع بازیافت و قالبسازی کاربرد گستردهای دارد.
لازم به ذکر است که نام تجاری K600 که توسط شرکت معتبر اتریشی بوهلر (BÖHLER) ثبت شده است و همچنین نام Cryodur® 2767 از شرکت Schmolz + Bickenbach، در بازار ایران به عنوان شناختهشدهترین نامهای تجاری این گرید فولادی محسوب میشوند. در نهایت، این مقاله با استناد به منابع معتبر بینالمللی از جمله SIJ Metal Ravne، دادههای فنی شرکت بوهلر و استانداردهای DIN و EN، به بررسی جامع مشخصات فنی، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، عملیات حرارتی، گریدهای معادل و کاربردهای صنعتی فولاد ۱٫۲۷۶۷ میپردازد.
کلیدواژهها: فولاد ۱٫۲۷۶۷، فولاد X45NiCrMo4، فولاد ۴۵NiCrMo16، فولاد ابزار سردکار، میلگرد ۲۷۶۷، تسمه ۲۷۶۷، فولاد قالبسازی، BÖHLER K600
۱. مقدمه
در صنایع تولیدی و مهندسی مواد، انتخاب فولاد ابزار مناسب برای ساخت قالبها و ابزارهایی که نیاز به چقرمگی بالا، پایداری ابعادی عالی و قابلیت پرداخت سطحی فوقالعاده دارند، یکی از مهمترین تصمیمات مهندسی محسوب میشود. در میان انبوهی از گریدهای فولاد ابزار موجود در بازار، فولاد ۱٫۲۷۶۷ (که با نامهای X45NiCrMo4، ۴۵NiCrMo16، فولاد سردکار ۲۷۶۷، میلگرد ۲۷۶۷ و تسمه ۲۷۶۷ نیز شناخته میشود) جایگاه ویژهای دارد. به عبارت دیگر، این فولاد به عنوان یکی از پیشرفتهترین و پرمصرفترین فولادهای ابزار سردکار با محتوای بالای نیکل در سطح جهانی محسوب میگردد. از سوی دیگر، افزایش تقاضا برای قالبهای با پرداخت سطحی بالا در صنایع پلاستیک و خودروسازی، باعث شده است که فولاد ۱٫۲۷۶۷ به یکی از محبوبترین گزینهها در میان تولیدکنندگان قالب و ابزار تبدیل شود.
نام ۱٫۲۷۶۷ برگرفته از سیستم شمارهگذاری آلمانی DIN است و در آن این فولاد با شماره ماده ۱٫۲۷۶۷ شناخته میشود. از سوی دیگر، نام X45NiCrMo4 بر اساس استاندارد DIN EN ISO 4957 تعیین شده است. در این نامگذاری، X نشاندهنده فولاد آلیاژی با کربن بالا، ۴۵ بیانگر حدود ۰٫۴۵ درصد کربن، Ni نشاندهنده حضور نیکل به عنوان عنصر آلیاژی اصلی، و CrMo نشاندهنده حضور کروم و مولیبدن میباشند. همچنین، ۴۵NiCrMo16 نام این فولاد در استاندارد اروپایی (EN) است. علاوه بر این، K600 نام تجاری ثبتشده این فولاد توسط شرکت معتبر اتریشی بوهلر (BÖHLER) است و در بازار ایران به عنوان یکی از شناختهشدهترین نامهای تجاری این گرید فولادی محسوب میشود. همچنین، شرکت Schmolz + Bickenbach این فولاد را با نام تجاری Cryodur® 2767 عرضه میکند.
اهمیت فولاد ۱٫۲۷۶۷ در صنعت تا حدی است که این فولاد به دلیل محتوای بالای نیکل (۳٫۸ تا ۴٫۳ درصد)، خواص مکانیکی برجسته و قابلیت عملیات حرارتی، به عنوان یکی از اصلیترین مواد اولیه در ساخت قالبهای تزریق پلاستیک با نیاز به پرداخت آینهای، ابزارهای برش ضخیم، تیغههای برش ضایعات، قالبهای ضربزنی و ابزارهای شکلدهی در سراسر جهان مورد استفاده قرار میگیرد. علاوه بر این، این فولاد در اشکال مختلفی از جمله میلگرد ۲۷۶۷، تسمه ۲۷۶۷ و بلوکهای قالبسازی 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 ۱٫۲۷۶۷ 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 ۱٫۲۷۶۷
۲.۱. تعریف کلی
فولاد ۱٫۲۷۶۷ یک فولاد ابزار سردکار (Cold Work Tool Steel) با محتوای بالای نیکل است که به طور ویژه برای کاربردهایی که نیاز به چقرمگی فوقالعاده، سختیپذیری کامل و پایداری ابعادی عالی دارند، طراحی شده است. به عبارت دیگر، این فولاد در گروه فولادهای نیکل-کروم-مولیبدن قرار میگیرد و به دلیل ترکیب منحصربهفرد خواص مکانیکی، یکی از پرکاربردترین فولادهای این گروه محسوب میشود. علاوه بر این، محتوای بالای نیکل در ساختار این فولاد، چقرمگی و مقاومت به شوکهای مکانیکی را به طور قابلتوجهی افزایش میدهد.
۲.۲. نسخه ESU (ذوب مجدد با سرباره الکتریکی)
فولاد ۱٫۲۷۶۷ در نسخه ESU (Electro-Slag Remelting) نیز تولید میشود که با نام ۱٫۲۷۶۷ ESU شناخته میشود. به عبارت دیگر، فرآیند ذوب مجدد با سرباره الکتریکی، خلوص و یکنواختی ریزساختار را به طور قابلتوجهی افزایش میدهد. در نتیجه، این نسخه برای کاربردهای با نیاز به کیفیت سطحی فوقالعاده بالا (مانند قالبهای با پرداخت آینهای برای پلاستیکهای شفاف) ترجیح داده میشود.
۲.۳. نامهای دیگر و معادلهای بینالمللی
فولاد ۱٫۲۷۶۷ در استانداردها و کشورهای مختلف با نامهای متعددی شناخته میشود که مهمترین آنها عبارتند از:
| استاندارد | کشور/منطقه | نام یا گرید |
|---|---|---|
| DIN (W.Nr.) | آلمان | ۱٫۲۷۶۷ |
| DIN EN | آلمان/اروپا | X45NiCrMo4 |
| EN (Euronorm) | اروپا | ۴۵NiCrMo16 |
| بوهلر (BÖHLER) | اتریش | K600 |
| AISI/SAE | آمریکا | ۶F7 |
| JIS | ژاپن | SKT6 |
| AFNOR | فرانسه | ۴۵NCD16 |
| BS | بریتانیا | EN30B |
| GB | چین | ۵CrNi4Mo |
| UNI | ایتالیا | ۴۵NiCrMo16 KU |
| GOST | روسیه | ۴۰Х۲Н۴МА |
همانطور که در جدول مشاهده میشود، و فولاد 2767 معادلهای گستردهای در سراسر جهان دارد. و به عنوان مثال، نام K600 که توسط شرکت بوهلر ثبت شده است، در بازار ایران به عنوان یکی از شناختهشدهترین نامهای تجاری این فولاد محسوب میشود. همچنین، نام Cryodur® 2767 از شرکت Schmolz + Bickenbach نیز در بازارهای بینالمللی شناخته شده است.
۳. ترکیب شیمیایی و تأثیر عناصر آلیاژی
۳.۱. ترکیب شیمیایی استاندارد
ترکیب شیمیایی فولاد ۱٫۲۷۶۷ 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:
| عنصر | نماد | محدوده (درصد وزنی) | نقش در آلیاژ |
|---|---|---|---|
| کربن | C | ۰٫۴۰ – ۰٫۵۰ | افزایش سختی و استحکام |
| سیلیسیم | Si | ۰٫۱۰ – ۰٫۴۰ | اکسیدزدایی و افزایش استحکام |
| منگنز | Mn | ۰٫۱۵ – ۰٫۵۰ | افزایش سختیپذیری |
| کروم | Cr | ۱٫۲۰ – ۱٫۵۰ | افزایش سختیپذیری و مقاومت به سایش |
| مولیبدن | Mo | ۰٫۱۵ – ۰٫۳۵ | افزایش مقاومت به تمپر و استحکام |
| نیکل | Ni | ۳٫۸۰ – ۴٫۳۰ | افزایش چقرمگی و سختیپذیری |
| فسفر | P | ≤ ۰٫۰۳۰ | ناخالصی، کنترل برای جلوگیری از تردی |
| گوگرد | S | ≤ ۰٫۰۳۰ | ناخالصی، کنترل برای جلوگیری از تردی |
همانطور که در جدول مشاهده میشود، فولاد ۱٫۲۷۶۷ دارای نیکل بالا (۳٫۸۰ تا ۴٫۳۰ درصد) است که این ویژگی، چقرمگی فوقالعاده و سختیپذیری کامل را برای این فولاد به ارمغان میآورد. به علاوه، کروم (۱٫۲۰ تا ۱٫۵۰ درصد) به عنوان عنصر افزایشدهنده سختیپذیری و مقاومت به سایش عمل میکند. در ادامه، مولیبدن (۰٫۱۵ تا ۰٫۳۵ درصد) و نقش کلیدی که در افزایش مقاومت به تمپر (Temper Resistance) ایفا میکند. همچنین، کربن (۰٫۴۰ تا ۰٫۵۰ درصد) تعادل مناسبی بین استحکام و چقرمگی ایجاد میکند.
۳.۲. نقش کلیدی نیکل در فولاد ۱٫۲۷۶۷
نیکل مهمترین عنصر آلیاژی در فولاد ۱٫۲۷۶۷ محسوب میشود و تأثیرات متعددی بر خواص نهایی این فولاد دارد:
نخست، افزایش چقرمگی: نیکل با کاهش دمای انتقال ترد-نرم (DBTT)، و چقرمگی فولاد را به طور قابلتوجهی افزایش میدهد. به همین دلیل، فولاد ۱٫۲۷۶۷ در برابر ضربه و شوکهای مکانیکی مقاومت فوقالعادهای از خود نشان میدهد.
دوم، سختیپذیری کامل: نیکل با کاهش سرعت بحرانی خنکسازی برای تشکیل مارتنزیت، و امکان سختشدن یکنواخت در سراسر سطح مقطع قطعات با ابعاد بزرگ را فراهم میآورد.
سوم، پایداری ابعادی: حضور نیکل در ترکیب این فولاد، تغییرات ابعادی ناشی از عملیات حرارتی را به حداقل میرساند و پایداری ابعادی عالی را تضمین میکند.
۴. خواص مکانیکی و فیزیکی
۴.۱. خواص مکانیکی در حالتهای مختلف
خواص مکانیکی فولاد 2767 به شدت به شرایط عملیات حرارتی بستگی دارد. و جدول زیر خواص مکانیکی این فولاد را در حالتهای مختلف نشان میدهد:
| حالت | سختی (HRC) | استحکام کششی (MPa) | استحکام تسلیم (MPa) | ازدیاد طول (%) |
|---|---|---|---|---|
| آنیل (نرمشده) | ≤ ۲۶۰ HB | ~ ۸۷۰ | – | – |
| پس از کوئنچ | ۵۶ – ۵۸ | – | – | – |
| تمپر در ۱۰۰°C | ۵۶ | – | – | – |
| تمپر در ۲۰۰°C | ۵۴ | – | – | – |
| تمپر در ۳۰۰°C | ۵۰ | – | – | – |
| تمپر در ۴۰۰°C | ۴۶ | – | – | – |
| تمپر در ۵۰۰°C | ۴۲ | – | – | – |
| تمپر در ۶۰۰°C | ۳۸ | – | – | – |
| کوئنچ + تمپر | ۵۲ – ۶۰ | ۱۱۰۰ – ۱۲۵۰ | ۹۰۰ – ۱۰۰۰ | ۱۲ – ۱۴ |
همانطور که در جدول مشاهده میشود، فولاد 2767 در حالت آنیل (نرمشده) دارای حداکثر سختی ۲۶۰ برینل است که ماشینکاری و شکلدهی اولیه را تسهیل میکند. به علاوه، پس از کوئنچ، سختی به محدوده ۵۶ تا ۵۸ راکول C میرسد. و با عملیات تمپر در دماهای مختلف، میتوان سختی نهایی را در محدوده ۳۸ تا ۶۰ راکول C تنظیم کرد. استحکام کششی این فولاد در حالت کوئنچ و تمپر به ۱۱۰۰ تا ۱۲۵۰ مگاپاسکال میرسد.
۴.۲. خواص فیزیکی
خواص فیزیکی فولاد ۱٫۲۷۶۷ بر اساس منابع معتبر به شرح زیر است:
| ویژگی | مقدار |
|---|---|
| چگالی (g/cm³) | ۷٫۸۴ – ۷٫۸۵ |
| رسانایی حرارتی در ۲۰°C (W/m·K) | ۲۸٫۰ – ۳۲٫۹ |
| ضریب انبساط حرارتی (۲۰-۱۰۰°C) (۱۰⁻⁶ /°C) | ۱۱٫۵ – ۱۱٫۷ |
| ضریب انبساط حرارتی (۲۰-۲۰۰°C) (۱۰⁻⁶ /°C) | ۱۲٫۳ – ۱۲٫۵ |
| ضریب انبساط حرارتی (۲۰-۳۰۰°C) (۱۰⁻⁶ /°C) | ۱۲٫۸ – ۱۳٫۰ |
| ضریب انبساط حرارتی (۲۰-۴۰۰°C) (۱۰⁻⁶ /°C) | ۱۳٫۱ – ۱۳٫۴ |
۴.۳. سختیپذیری و چقرمگی
یکی از ویژگیهای برجسته فولاد ۱٫۲۷۶۷، سختیپذیری کامل (Full Hardenability) و چقرمگی فوقالعاده است. به عبارت دیگر، این فولاد به دلیل محتوای بالای نیکل، قابلیت سختشدن یکنواخت در سراسر سطح مقطع قطعات با ابعاد بزرگ را دارد و حتی در قطعات با ضخامت زیاد نیز میتواند خواص مکانیکی یکنواختی ارائه دهد. همچنین، چقرمگی بالا این فولاد، آن را برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر ضربه و شوکهای مکانیکی دارند، بسیار مناسب میسازد. بر اساس دادههای فنی، چقرمگی ضربهای این فولاد در محدوده ۴۰ تا ۶۰ ژول بر سانتیمتر مربع گزارش شده است.
۵. عملیات حرارتی و فرآیندهای تولید
عملیات حرارتی صحیح، کلید دستیابی به خواص مطلوب در فولاد ۱٫۲۷۶۷ است. و فرآیند کلی عملیات حرارتی این فولاد شامل مراحل زیر است:
۵.۱. آنیل نرم (Soft Annealing)
آنیل کردن برای کاهش سختی و بهبود قابلیت ماشینکاری قبل از عملیات نهایی انجام میشود. دمای آنیل برای فولاد ۱٫۲۷۶۷ حدود ۶۱۰ تا ۸۵۰ درجه سلسیوس است و پس از آن، قطعه باید به آرامی در کوره سرد شود تا حداکثر سختی ۲۶۰ برینل حاصل شود.
۵.۲. 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.
۵.۳. سختکاری (Hardening)
دمای آستنیته برای فولاد ۱٫۲۷۶۷ بین ۸۴۰ تا ۸۷۰ 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 روغن، هوا یا حمام نمک با دمای ۱۸۰-۲۲۰ درجه سلسیوس کوئنچ میشود تا ساختار مارتنزیت سخت تشکیل شود. سختی پس از کوئنچ حدود ۵۶ راکول C است.
۵.۴. تمپر (Tempering)
پس از کوئنچ، فولاد بسیار سخت اما شکننده میشود. عملیات تمپر در دماهای ۱۵۰ تا ۶۰۰ درجه سلسیوس انجام میشود تا ضمن کاهش تنشهای پسماند و بهبود چقرمگی، سختی مطلوب حفظ شود. توصیه میشود که تمپر بلافاصله پس از کوئنچ انجام شود و عملیات تمپر دو بار تکرار گردد. و دمای تمپر باید حداقل ۵۰ درجه سلسیوس بالاتر از دمای کاری قالب انتخاب شود تا از تغییرات ابعادی در حین کار جلوگیری گردد.
۶. قابلیت ماشینکاری، جوشپذیری و قابلیت پرداخت
۶.۱. قابلیت ماشینکاری
فولاد 2767 در حالت آنیل (نرمشده) و دارای قابلیت ماشینکاری متوسط است. با این حال، به دلیل وجود عناصر آلیاژی، استفاده از ابزارهای برش با کیفیت بالا، سرعتهای برش مناسب و سیالات خنککننده برای دستیابی به بهترین نتایج توصیه میشود.
۶.۲. قابلیت پرداخت سطحی (Polishability)
یکی از مهمترین مزایای فولاد ۱٫۲۷۶۷، قابلیت پرداخت سطحی بسیار بالا است. این فولاد به دلیل ریزساختار یکنواخت و خلوص بالا (به ویژه در نسخه ESU)، قابلیت دستیابی به پرداخت آینهای (Mirror Finish) را دارد و برای قالبهای تزریق پلاستیک با نیاز به سطح صاف و براق (مانند پلاستیکهای شفاف) بسیار مناسب است. همچنین، این فولاد قابلیت حکاکی نوری (Photoetching) و پرداخت با تخلیه الکتریکی (EDM) را نیز دارا میباشد.
۶.۳. جوشپذیری
فولاد ۱٫۲۷۶۷ به دلیل کربن 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.
۷. مقایسه فولاد ۱٫۲۷۶۷ با سایر فولادهای مشابه
فولاد ۱٫۲۷۶۷ اغلب با سایر فولادهای ابزار سردکار مانند ۱٫۲۳۷۹ مقایسه میشود. و درک تفاوتهای این فولادها برای انتخاب صحیح ماده در پروژههای صنعتی ضروری است:
| ویژگی | ۱٫۲۷۶۷ (X45NiCrMo4) | ۱٫۲۳۷۹ (X155CrVMo12-1) |
|---|---|---|
| نیکل (Ni) | ۳٫۸ – ۴٫۳% | ~ ۰٫۳% |
| کروم (Cr) | ۱٫۲ – ۱٫۵% | ~ ۱۲% |
| چقرمگی | ★★★★★ (عالی) | ★★★ (خوب) |
| مقاومت به سایش | ★ (محدود) | ★★★★★ (عالی) |
| پایداری ابعادی | ★★★ (خوب) | ★★★ (خوب) |
| قابلیت پرداخت | عالی | خوب |
| سختی نهایی (HRC) | ۵۲-۶۰ | ۵۸-۶۲ |
| کاربرد اصلی | قالبهای پلاستیک با پرداخت بالا، ابزارهای ضربهای | قالبهای برش با سایش بالا |
همانطور که در جدول مشاهده میشود، فولاد 2767 به دلیل نیکل بالا، چقرمگی فوقالعاده و قابلیت پرداخت عالی دارد و برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر ضربه و سطح صاف دارند، بسیار مناسبتر است. در مقابل، فولاد ۱٫۲۳۷۹ با کروم بالا، مقاومت به سایش بالاتری دارد. به عبارت دیگر، ۱٫۲۷۶۷ برای کاربردهایی با نیاز به چقرمگی و پرداخت سطحی انتخاب میشود، در حالی که ۱٫۲۳۷۹ برای کاربردهایی با نیاز به مقاومت به سایش بالا ترجیح داده میشود.
۸. کاربردهای صنعتی فولاد ۱٫۲۷۶۷
فولاد 2767 به دلیل ترکیب منحصربهفرد خواص مکانیکی، و در طیف گستردهای از صنایع کاربرد دارد:
۸.۱. صنعت قالبسازی پلاستیک
بزرگترین حوزه مصرف فولاد 2767، که در صنعت قالبسازی پلاستیک است. این فولاد برای ساخت:
- قالبهای تزریق پلاستیک با نیاز به پرداخت آینهای (Mirror Finish) برای پلاستیکهای شفاف
- صفحات حفرهای (Cavity Plates) و درجهای قالب (Inserts) با نیاز به مقاومت فشاری و خمشی بالا
- قالبهای پلاستیک با حجم تولید بالا که نیاز به دوام و پایداری ابعادی دارند
۸.۲. ابزارهای برش و تیغهها
به دلیل چقرمگی بالا و قابلیت حفظ لبه برشی، فولاد ۱٫۲۷۶۷ در ساخت:
- تیغههای برش ضخیم (Cold Shear Blades for Thick Materials)
- تیغههای برش ضایعات (Scrap Shear Blades)
- تیغههای خردکن (Shredder Knives) برای صنایع بازیافت
- ابزارهای برش ضربزنی (Blanketing Tools)
۸.۳. ابزارهای شکلدهی و ضربزنی
فولاد 2767 در ساخت انواع ابزارهای شکلدهی کاربرد دارد:
- قالبهای ضربزنی (Embossing Dies) برای تولید قطعات با الگوی برجسته
- ابزارهای خمکاری (Bending Tools)
- فکهای گیره و کشش (Drawing Jaws and Gripping Jaws)
- قالبهای ضربزنی سنگین (Massive Embossing Tools)
۸.۴. سایر کاربردها
- ابزارهای فورج سرد (Cold Forging Tools)
- بوشینگها و سنبهها (Bushings and Piercers)
- حلقههای تقویتکننده (Reinforcement Rings)
- قطعات با بارگذاری ضربهای بالا (High Impact Components)
۹. اشکال مختلف عرضه
فولاد ۱٫۲۷۶۷ در بازار به اشکال مختلفی عرضه میشود و هر یک برای کاربردهای خاصی طراحی شدهاند:
| شکل عرضه | ابعاد | کاربرد اصلی |
|---|---|---|
| میلگرد گرد (Round Bars) | قطر تا ۱۲۰۰ میلیمتر | شفتها، سنبهها، قطعات گرد |
| میلگرد چهارگوش (Flat Bars) | ضخامت ۱۰۰-۶۰۰ میلیمتر، عرض ۳۰۰-۲۰۰۰ میلیمتر | قالبها، بلاکها |
| ورق نورد گرم (Hot Rolled Plate) | ضخامت ۱-۱۰۰ میلیمتر، عرض ۶۰-۱۶۰۰ میلیمتر | قطعات صفحهای، قالبهای تخت |
| تسمه (Strip) | ضخامتهای نازک | تیغههای برش، فنرها |
۹.۱. میلگرد ۲۷۶۷ (میلگرد X45NiCrMo4)
میلگرد ۲۷۶۷ یکی از رایجترین اشکال عرضه این فولاد است که برای ساخت شفتها، سنبهها، پیچها، پینها و قطعات مهندسی با بارگذاری دینامیکی استفاده میشود.
۹.۲. تسمه ۲۷۶۷ (تسمه X45NiCrMo4)
تسمه ۲۷۶۷ یکی از پرمصرفترین اشکال این فولاد در صنایع تیغهسازی و ابزارسازی است. این تسمهها با ضخامتهای مختلف و عرضهای متنوع تولید میشوند و برای ساخت تیغههای برش، ابزارهای برش ضربزنی و قطعات دقیق استفاده میشوند.
۱۰. نتیجهگیری
فولاد ۱٫۲۷۶۷ (X45NiCrMo4 / ۴۵NiCrMo16 / K600) به عنوان یکی از مهمترین و پیشرفتهترین فولادهای ابزار سردکار با محتوای بالای نیکل در صنایع مختلف جهان، جایگاهی بیبدیل در تولید قالبها و ابزارهای با کارایی بالا دارد.
نخست، این فولاد با ترکیب شیمیایی شامل ۰٫۴۰ تا ۰٫۵۰ درصد کربن، ۳٫۸۰ تا ۴٫۳۰ درصد نیکل، ۱٫۲۰ تا ۱٫۵۰ درصد کروم و ۰٫۱۵ تا ۰٫۳۵ درصد مولیبدن، پس از عملیات حرارتی مناسب به استحکام کششی تا ۱۲۵۰ مگاپاسکال و سختی تا ۵۸-۶۰ راکول C دست مییابد.
و به عبارت دیگر، این ویژگیها آن را به یکی از چقرمهترین فولادهای ابزار سردکار در این رده تبدیل کرده است.
دوم، نامهای متعدد این فولاد در استانداردهای مختلف از جمله DIN 1.2767، X45NiCrMo4، ۴۵NiCrMo16، K600 (بوهلر)، AISI 6F7، JIS SKT6 و Cryodur® 2767 نشاندهنده شناخت جهانی و کاربرد گسترده آن در صنایع مختلف است.
سوم، عملیات حرارتی این فولاد شامل آنیل در ۶۱۰-۸۵۰ درجه سلسیوس، سختکاری در ۸۴۰-۸۷۰ درجه سلسیوس و تمپر در دماهای ۱۵۰ تا ۶۰۰ درجه سلسیوس، امکان دستیابی به طیف وسیعی از خواص مکانیکی متناسب با کاربردهای مختلف را فراهم میآورد.
چهارم، سختیپذیری کامل، چقرمگی فوقالعاده و پایداری ابعادی عالی این فولاد، آن را به گزینهای ایدهآل برای قالبهای تزریق پلاستیک با نیاز به پرداخت آینهای، ابزارهای برش ضخیم و قالبهای ضربزنی تبدیل کرده است.
پنجم، مقایسه با سایر فولادهای سردکار مانند ۱٫۲۳۷۹ نشان میدهد که ۱٫۲۷۶۷ به دلیل نیکل بالا (۳٫۸-۴٫۳٪ در مقابل ~۰٫۳٪)، چقرمگی و قابلیت پرداخت بسیار بالاتری دارد و برای کاربردهایی با نیاز به مقاومت در برابر ضربه و سطح صاف مناسبتر است.
ششم، اشکال مختلف عرضه این فولاد شامل میلگرد ۲۷۶۷ (برای شفتها و سنبهها)، تسمه ۲۷۶۷ (برای تیغههای برش) و بلوکهای قالبسازی تنوع بالایی را برای کاربردهای صنعتی فراهم میآورد.
هفتم، کاربردهای گسترده این فولاد در صنایع خودروسازی (قالبهای پلاستیک و ابزارهای برش)، قالبسازی پلاستیک (قالبهای با پرداخت آینهای)، صنایع بازیافت (تیغههای برش ضایعات) و ابزارسازی (ابزارهای ضربزنی و شکلدهی)، 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 بلوک) و عملیات حرارتی مناسب بر اساس شرایط کاری (نوع قالب، نیاز به پرداخت سطحی، میزان بارگذاری و نیاز به چقرمگی)، تضمینکننده عملکرد مطلوب و افزایش عمر مفید قالبها و ابزارهای ساخته شده از فولاد ۱٫۲۷۶۷ در صنایع مختلف خواهد بود.
در نهایت، با توجه به رشد روزافزون صنایع قالبسازی پلاستیک و تولید قطعات با دقت بالا در ایران، تقاضا برای فولاد ۱٫۲۷۶۷ با گریدهای پیشرفتهتر و ابعاد متنوعتر در سالهای آینده افزایش چشمگیری خواهد داشت.
منابع و مآخذ
SIJ Metal Ravne. SIHARD 2767 Steel (Mat.No. 1.2767, DIN X45NiCrMo4). Steel Selector. Available at: https://steelselector.sij.si. [ترکیب شیمیایی (C=0.45%, Si=0.25%, Mn=0.35%, Cr=1.35%, Mo=0.25%, Ni=4.05%)، خواص فیزیکی (چگالی ۷٫۸۴، رسانایی حرارتی ۲۸٫۰ W/mK)، عملیات حرارتی (آنیل ۶۱۰-۸۵۰°C، سختکاری ۸۴۰-۸۷۰°C، تمپر ۱۵۰-۴۰۰°C) و کاربردها]
Fushun Special Steel. A Guide To 1.2767 Steel. Available at: https://www.fushunspecialsteel.com. [ترکیب شیمیایی (C=0.4-0.5%, Si=0.1-0.4%, Mn=0.15-0.45%, Cr=1.2-1.5%, Mo=0.15-0.35%, Ni=3.8-4.3%)، خواص مکانیکی (استحکام کششی ۱۱۰۰-۱۲۵۰ MPa، استحکام تسلیم ۹۰۰-۱۰۰۰ MPa، ازدیاد طول ۱۲-۱۴%)، معادلهای بینالمللی (AISI 6F7، JIS SKT6) و عملیات حرارتی (آستنیته ۸۳۰-۸۶۰°C)]
BÖHLER Edelstahl. COLD WORK STEELS – BÖHLER K600. Available at: https://www.bohler-edelstahl.com. [معادل شماره ماده ۱٫۲۷۶۷ (۴۵NiCrMo16)، خواص (چقرمگی عالی، سختیپذیری کامل، مقاومت فشاری و ضربهای بالا)، ترکیب شیمیایی (C=0.48%, Si=0.23%, Mn=0.40%, Cr=1.30%, Mo=0.25%, Ni=4.00%) و کاربردها (قالبهای ضربزنی، تیغههای برش ضخیم، قالبهای پلاستیک)]
Industeel (ArcelorMittal). W 1.2767 – Tool Steel Datasheet. Available at: https://industeel.arcelormittal.com. [خواص (سختیپذیری کامل، مقاومت خمشی و فشاری بالا، چقرمگی بسیار بالا)، عملیات حرارتی (آنیل ۶۰۰-۶۵۰°C، سختکاری ۸۴۰-۸۷۰°C، تمپر دو باره)، کاربردها (صفحات حفرهای با پرداخت آینهای، قالبهای ضربزنی و خمکاری)]
Schmolz + Bickenbach. Cryodur® 2767 Cold Work Die Steel – MatWeb Datasheet. Available at: https://apm.matweb.com. [خواص (سختیپذیری بالا، چقرمگی بالا، قابلیت پرداخت و EDM)، عملیات حرارتی (۸۴۰-۸۷۰°C، کوئنچ در هوا/روغن/حمام نمک)، سختی ۵۶ HRC پس از کوئنچ و کاربردها (تیغههای برش، ابزارهای ضربزنی، قالبهای پلاستیک)]
einsal.com. 1.2767 45NiCrMo16 | X45NiCrMo4 – Material Database. Available at: https://einsal.com. [ترکیب شیمیایی (C=0.40-0.50%, Si=0.10-0.40%, Mn=0.20-0.50%, Cr=1.20-1.50%, Mo=0.15-0.35%, Ni=3.80-4.30%)، خواص فیزیکی (چگالی ۷٫۸۵، رسانایی حرارتی ۲۸٫۰ W/mK)، سختی آنیل ≤۲۶۰ HBW و کاربردها (ابزارهای تزریق پلاستیک، ابزارهای پرس، پروفیلرول)]
Saky Steel. 1.2767 X45NiCrMo4 Tool Steel. Available at: https://www.sakysteel.com. [معادلهای بینالمللی (DIN 1.2767, AISI 6F7, JIS SKT6, GOST 40Х2Н4МА)، ترکیب شیمیایی (C=0.40-0.50%, Si=0.10-0.40%, Mn=0.15-0.45%, Cr=1.20-1.50%, Mo=0.15-0.35%, Ni=3.80-4.30%) و کاربردها (ابزارهای برش سرد، پانچها، تیغههای برش)]
Lohmann Stahl. Lo-K 2767 – Data Sheet. Available at: https://www.lohmann-stahl.de. [کاربردها (تیغههای برش ضخیم، تیغههای برش ضایعات، قالبهای پلاستیک با پرداخت بالا، ابزارهای ضربزنی، پانچهای کارد و چنگال)]
Fushun Special Steel. 1.2767 X45NiCrMo4 Cold Work Tool Steel. Available at: https://www.fushunspecialsteel.com. [نسخه ESU (ذوب مجدد با سرباره الکتریکی) برای خلوص بالا، ابعاد تولید (میلگرد فورج تا ۱۲۰۰mm، تسمه فورج تا ۶۰۰×۲۰۰۰mm، ورق نورد گرم ۱-۱۰۰mm)، کاربردها (قالبهای پلاستیک با پرداخت بالا، ابزارهای ضربزنی، قطعات با تنش فشاری و خمشی بالا)]
Steelnumber.com. Worldwide equivalents of grade X45NiCrMo4 (Germany: DIN, WNr). Available at: http://www.steelnumber.com. [معادل اروپایی ۴۵NiCrMo16 (1.2767) برای آلیاژ سردکار]
