فولاد Mo40 یک فولاد آلیاژی کروم–مولیبدن است که برای استفاده در قطعات باربر و تحت تنش طراحی شده است. ترکیب آلیاژی و قابلیت سختکاری نسبتا خوب آن را برای قطعاتی که نیاز به استحکام بالا، چقرمگی و مقاومت به خستگی دارند مناسب می‌سازد. این فولاد در صنایع خودرو، ماشین‌سازی، نفت و گاز، قالب‌سازی و ابزارسازی به‌طور گسترده به کار می‌رود. گروه صنعتی فولاد ارزان در این مقاله به بررسی این محصول فولادی می‌پردازد تا در خرید mo40 به هدف نزدیک تر باشید. با ما همراه باشید.
ترکیب شیمیایی mo40
خرید mo40 الزام می آورد تا از ترکیب شیمیایی آن آگاه باشید. توجه: اعداد زیر «مقادیر معمول» و «حدود رایج» هستند و بین استانداردها و کارخانه‌ها کمی متفاوت‌اند. برای طراحی نهایی از گواهی ماده (Certificate of Analysis) تأمین‌کننده استفاده کنید.
کربن (C): ~0.38 – ۰٫۴۵ %
سیلیسیوم (Si): ~0.10 – ۰٫۴۰ %
منگنز (Mn): ~0.60 – ۰٫۹۰ %
کرم (Cr): ~0.90 – ۱٫۲۰ %
مولیبدن (Mo): ~0.15 – ۰٫۳۰ %
گوگرد (S) و فسفر (P): هر کدام معمولاً < 0.035 %
مولیبدن و کروم نقش اصلی در افزایش سختی‌پذیری، مقاومت به سایش و پایداری در دماهای نسبتاً بالاتر دارند.
خواص مکانیکی
مقادیر به شدت وابسته به وضعیت متالورژیکی (نرمالایز، آنیل، کوئنچ و تمپر)، اندازه قطعه و پارامترهای عملیات حرارتی هستند. برای خرید mo40 به نکات زیر توجه کنید.
تنش تسلیم (σ₀.₂): معمولاً در محدوده ۶۰۰ – ۹۰۰ MPa پس از عملیات حرارتی مناسب.
مقاومت کششی (UTS): معمولاً ۸۰۰ – ۱۲۰۰ MPa (بسته به تمپرینگ و میزان سختی).
سختی (HRC): در حالت نرمالایز ~۲۰–۳۰ HRC؛ پس از کوئنچ و تمپر ممکن است به ۳۵–۵۵ HRC یا بیشتر بسته به درجهٔ تمپرینگ برسد.
چقرمگی: در مقایسه با فولادهای کربنی معمولی بهتر است و به صورت مناسبی در دماهای محیطی حفظ می‌شود.
مقایسه فولاد Mo40 و CK45
انتخاب بین فولادهای Mo40 و CK45 بستگی به نوع کاربرد، میزان تنش وارد بر قطعه، نیاز به سختکاری و هزینه نهایی پروژه دارد.
عملیات حرارتی mo40
پارامترها تقریبی‌اند؛ برای قطعات حساس به ابعاد و دما، باید برنامهٔ حرارتی آزمایشی و کنترل‌شده داشت.
نرم‌سازی / آنیل
گرم‌کردن تا ~۷۵۰–۷۸۰ °C، سپس سردسازی آهسته در کوره برای نرم شدن و بهبود ماشین‌کاری.
نرمالایز (Normalizing)
گرم تا ~۸۵۰–۸۸۰ °C، سپس هوا خنک شود؛ برای بهبود دانه‌بندی قبل از عملیات فورج یا ماشین‌کاری.
سختکاری (Quench)
اوستنیتیزه کردن در ~۸۲۰–۸۶۰ °C (بستگی به ترکیب و ضخامت)، سپس کوئنچ در روغن یا آب‌آغشته (با احتیاط برای ترک) — هدف دستیابی به مارتنزیت سخت.
برگشت (Tempering)
بسته به نیاز: ۱۵۰–۲۰۰ °C برای سختی بالاتر و چقرمگی کمتر، یا ۴۰۰–۶۰۰ °C برای تعادل استحکام/چقرمگی بهتر.
انتخاب دمای تمپر و مدت زمان بستگی به محدوده سختی و خواص مورد نیاز دارد.
نکته: ضخیم‌تر بودن قطعات نیازمند دماهای اوستنیتیزه کمتر یا زمان‌های نگهداری بیشتر برای دستیابی به سختی یکنواخت است.
فرایند ماشین کاری و فورجینگ
ماشین‌کاری: فولاد Mo40 در حالت آنیل یا نرمالایز ماشین‌کاری مناسبی دارد؛ در حالات سخت‌شده نیاز به ابزارهای سخت و شرایط برشی مناسب دارد.
فورج (Forging): قابل فورج در دماهای بالا (حدود ۹۵۰–۱۲۰۰ °C)؛ برای جلوگیری از ترک و حفظ ریزساختار مناسب، پیش‌گرمایش و عملیات حرارتی پس از فورج ضروری است.
جوشکاری: جوش‌پذیری متوسط؛ برای جلوگیری از ترک گرم و سرد، معمولاً:
پیش‌گرم (preheat) توصیه می‌شود (مثلاً ۱۵۰–۲۵۰ °C بسته به ضخامت).
استفاده از الکترودها یا فیلرهای مناسب (کم هیدروژن و یا شبیه‌به AISI 309/312 برای فلز جوش)
انجام PWHT (Post Weld Heat Treatment) برای کاهش تنش‌های باقیمانده و جلوگیری از ترک‌ها در قطعات حساس.
مقاومت به خوردگی mo40
Mo40 فولاد ضدزنگ نیست. در محیط‌های خورنده باید پوشش‌ها (رنگ، گالوانیزه در صورت نیاز، پوشش‌های نیتریدینگ/کربوندیفیوژن یا پوشش‌های صنعتی) استفاده شود.
در کاربردهای دریایی یا محیط‌های شیمیایی خورنده، انتخاب فولادهای مخصوص یا پوشش‌دهی دقیق ضروری است.
مزایای خرید mo40
مزایا
نسبت عالی استحکام به هزینه.
قابلیت سختی‌پذیری خوب و حفظ چقرمگی.
مناسب برای عملیات حرارتی متنوع (قابلیت دستیابی به محدوده‌های مختلف سختی).
مقاومت به خستگی نسبتاً خوب.
محدودیت‌ها
ضدخوردگی نیست — نیاز به حفاظت در محیط‌های خورنده.
جوشکاری نیازمند احتیاط، پیش‌گرم و ممکن است نیاز به PWHT باشد.
برای کاربردهایی که نیاز به خواص در دماهای بسیار بالا دارند (خزش طولانی‌مدت) ممکن است مناسب‌ترین انتخاب نباشد.
کاربردها برای خرید mo40
شافت‌ها، محورها و میله‌ها: (shaft, axle) — به دلیل استحکام بالا و مقاومت به خستگی.
چرخ‌دنده‌ها و دنده‌های صنعتی: وقتی نیاز به سختی سطحی و هستهٔ چقرمه داریم (اغلب قبل یا بعد از سختکاری سطحی مورد عملیات قرار می‌گیرند).
میل‌لنگ و قطعات موتورهای سنگین: (crankshafts, connecting rods) — در موتورهای دیزلی یا ماشین‌آلات سنگین.
قطعات سیستم انتقال قدرت و گیربکس‌ها: دنده‌ها، شافت‌ها، پینیون‌ها.
ابزارهای صنعتی: برخی انواع ابزارهای برشی، میله‌های پرس، قطعات قالب‌سازی (در صورت نیاز به استحکام).
صنایع نفت و گاز: قطعات حفاری در شرایطی که پوشش محافظ و عملیات حرارتی مناسب اعمال شده باشد.
قطعات خودرو: اکسل‌ها، محورها، میل‌های فرمان و اجزای کراس‌شافت.
نکاتی برای مهندسان
تعریف دقیق نیاز: مشخص کنید که آیا معیار اصلی استحکام، چقرمگی، مقاومت به خستگی یا مقاومت به سایش است.
انتخاب وضعیت تحویل: برای ماشین‌کاری بهتر از حالت آنیل یا نرمالایز استفاده کنید؛ برای خواص نهایی از کوئنچ و تمپر مناسب بهره ببرید.
مدل‌سازی تنش و خستگی: در طراحی شیارها، گوشه‌ها و محل‌های تمرکز تنش، ضریب ایمنی مناسبی در نظر بگیرید.
برنامهٔ جوشکاری و کنترل ترک: برای قطعات جوش‌خور، برنامهٔ پیش‌گرم و PWHT را در دستور کار قرار دهید.
آزمایش‌های بازرسی: تست‌های سختی، UT/MT برای ترک‌ها و آزمون کشش/خستگی در قطعات بحرانی پیشنهاد می‌شود.
