فولاد ۱٫۲۰۶۳ که با نام استاندارد X100CrMoV5-1 نیز شناخته میشود، یکی از فولادهای ابزار آلیاژی سردکار با درصد کربن بالا است که به دلیل سختی زیاد، مقاومت به سایش عالی و پایداری ابعادی مناسب در صنایع مختلف کاربرد گستردهای دارد. این فولاد عمدتاً در ساخت قالبها، ابزارهای برشی و قطعاتی که تحت تنش و سایش بالا قرار دارند استفاده میشود. در این مقاله، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، ریزساختار، عملیات حرارتی و کاربردهای فولاد ۱٫۲۰۶۳ بهصورت جامع بررسی میشود.
معرفی فولاد ۱٫۲۰۶۳
فولاد ۱٫۲۰۶۳ در دسته فولادهای ابزار سردکار پرکربن و پرآلیاژ قرار میگیرد. حضور عناصر آلیاژی مانند کروم، مولیبدن و وانادیوم موجب افزایش سختیپذیری، مقاومت به سایش و طول عمر ابزار ساختهشده از این فولاد میشود. این فولاد تعادل مناسبی میان سختی و چقرمگی ایجاد کرده و نسبت به فولادهای ساده کربنی عملکرد بسیار بهتری دارد.
خرید mo40
مولیبدن و کروم نقش اصلی در افزایش سختیپذیری، مقاومت به سایش و پایداری در دماهای نسبتاً بالاتر دارند.
استانداردها و نامهای معادل
| استاندارد | نام |
|---|---|
| DIN / EN | 1.2063 |
| EN | X100CrMoV5-1 |
| AISI | نزدیک به D2 (اما با تفاوت در ترکیب) |
| JIS | SKD11 (معادل تقریبی) |
توجه: اگرچه فولاد ۱٫۲۰۶۳ شباهتهایی با D2 دارد، اما ترکیب شیمیایی و رفتار حرارتی آن کاملاً یکسان نیست.
بررسی ترکیب شیمیایی فولاد ۱٫۲۰۶۳ (X100CrMoV5-1)
ترکیب شیمیایی فولاد نقش اساسی در تعیین خواص مکانیکی، ریزساختار و عملکرد نهایی آن دارد. فولاد ۱٫۲۰۶۳ که با نام X100CrMoV5-1 شناخته میشود، یکی از فولادهای ابزار سردکار پرآلیاژ است که به دلیل حضور همزمان عناصر کربن، کروم، مولیبدن و وانادیوم، دارای مقاومت به سایش بالا و سختیپذیری مطلوب میباشد. در این مقاله، هر یک از عناصر آلیاژی موجود در فولاد ۱٫۲۰۶۳ بهطور جداگانه بررسی شده و تأثیر آنها بر رفتار متالورژیکی این فولاد تحلیل میشود.
| عنصر | درصد وزنی |
|---|---|
| کربن (C) | 0.95 – ۱٫۰۵ |
| کروم (Cr) | 4.5 – ۵٫۵ |
| مولیبدن (Mo) | 0.8 – ۱٫۲ |
| وانادیوم (V) | 0.1 – ۰٫۳ |
| منگنز (Mn) | ≤ ۰٫۴ |
| سیلیسیم (Si) | ≤ ۰٫۴ |
| فسفر (P) | ≤ ۰٫۰۳ |
| گوگرد (S) | ≤ ۰٫۰۳ |
عملیات حرارتی فولاد ۱٫۲۰۶۳
آنیل (Annealing)
دما: ۷۸۰–۸۲۰°C
سرد کردن: آهسته در کوره
سختی پس از آنیل: حدود ۲۲۰ HB
سختکاری (Hardening)
پیشگرم: ۶۰۰–۶۵۰°C
آستنیته کردن: ۱۰۰۰–۱۰۴۰°C
کوئنچ: روغن یا هوا (بسته به ضخامت)
تمپر (Tempering)
دما: ۲۰۰–۵۵۰°C
معمولاً دو بار تمپر توصیه میشود
تنظیم سختی نهایی بر اساس کاربرد
ریزساختار فولاد ۱٫۲۰۶۳ پس از عملیات حرارتی مناسب شامل:
مارتنزیت سختشده
کاربیدهای کروم و وانادیوم یکنواخت پخششده
این کاربیدها نقش کلیدی در افزایش مقاومت به سایش و حفظ لبههای برشی دارند.
بررسی کاربردهای فولاد ۱٫۲۰۶۳
کاربرد در قالبهای برش و پانچ
یکی از مهمترین کاربردهای فولاد ۱٫۲۰۶۳، استفاده در قالبهای برش، پانچ و قیچی سرد است. ویژگیهای مؤثر این فولاد در این حوزه عبارتاند از:
مقاومت بسیار بالا در برابر سایش لبهها
حفظ تیزی ابزار در طول زمان
کاهش دفعات تعویض و تعمیر قالب
به همین دلیل، این فولاد در صنایع ورقکاری و پرسکاری فلزات کاربرد گستردهای دارد.
کاربرد در ابزارهای برشی صنعتی
فولاد ۱٫۲۰۶۳ برای ساخت انواع تیغهها و ابزارهای برشی مورد استفاده قرار میگیرد، از جمله:
تیغههای برش ورق فلزی
تیغههای گیوتین
ابزارهای برش پلاستیک و لاستیک
وجود کاربیدهای سخت کروم و وانادیوم موجب افزایش طول عمر این ابزارها میشود.
کاربرد در قالبهای شکلدهی سرد
در فرآیندهای شکلدهی سرد فلزات، ابزارها تحت فشار و سایش شدید قرار دارند. فولاد ۱٫۲۰۶۳ به دلیل:
سختی بالا
مقاومت به تغییر شکل
پایداری ابعادی مناسب
در ساخت قالبهای کشش سرد، خمکاری و فرمدهی فلزات استفاده میشود.
کاربرد در صنایع خودروسازی فولاد ۱٫۲۰۶۳
در صنعت خودروسازی، فولاد ۱٫۲۰۶۳ در ساخت:
قالبهای تولید قطعات فلزی بدنه
ابزارهای پانچ قطعات دقیق
قطعات مقاوم به سایش در خطوط تولید
به کار میرود. دوام بالا و دقت ابعادی این فولاد، آن را به گزینهای مناسب برای تولید انبوه تبدیل کرده است.
محدودیتهای کاربرد فولاد ۱٫۲۰۶۳
با وجود مزایای فراوان، فولاد ۱٫۲۰۶۳ محدودیتهایی نیز دارد:
چقرمگی کمتر نسبت به فولادهای گرمکار
حساسیت به ترک در صورت عملیات حرارتی نادرست
نامناسب برای کاربردهای دمای بالا
بنابراین انتخاب این فولاد باید با توجه به شرایط کاری انجام شود.
مقایسه کاربردی با فولادهای مشابه
در مقایسه با فولادهایی مانند ۱٫۲۳۷۹ (D2)، فولاد ۱٫۲۰۶۳ معمولاً:
مقاومت به سایش بالا ولی کمی چقرمگی بیشتر
قابلیت پرداخت مناسبتر در برخی کاربردها
را ارائه میدهد و برای قالبهای دقیق انتخاب مناسبی است.
فولاد ابزار سردکار
فولاد ۱٫۲۰۶۳ به دلیل ترکیب شیمیایی خاص و خواص مکانیکی ممتاز، یکی از فولادهای پرکاربرد در حوزه ابزارهای سردکار محسوب میشود. استفاده از این فولاد در قالبهای برش، ابزارهای برشی، صنایع خودروسازی و قطعات مقاوم به سایش، موجب افزایش عمر ابزار و کاهش هزینههای نگهداری میگردد. انتخاب صحیح عملیات حرارتی و کاربرد مناسب، نقش کلیدی در بهرهبرداری بهینه از این فولاد دارد.
