فولاد یکی از پرکاربردترین مواد مهندسی در صنایع مختلف است و بسته به نوع آلیاژ و عناصر آلیاژی، خواص متفاوتی دارد. در بین فولادهای ساختمانی و مهندسی، Mo40 (معادل ۴۲CrMo4) و CK45 (معادل C45 یا ۱٫۱۱۹۱) دو نوع پرکاربرد هستند. شناخت دقیق این دو فولاد برای انتخاب صحیح در طراحی و ساخت قطعات صنعتی اهمیت زیادی دارد.
فولاد Mo40 چیست؟
Mo40 که معادل استاندارد ۴۲CrMo4 در DIN آلمان است، یک فولاد آلیاژی با استحکام بالا است که حاوی عناصر کروم و مولیبدن می‌باشد. این فولاد به دلیل ترکیب شیمیایی خاص خود، دارای مقاومت بالا در برابر خستگی، ضربه، و سایش است و قابلیت عملیات حرارتی عالی دارد.
از جمله کاربردهای اصلی آن می‌توان به شافت‌ها، میل‌لنگ‌ها، چرخ‌دنده‌های سنگین، قطعات هیدرولیکی و تحت فشار بالا اشاره کرد. Mo40 پس از عملیات سختکاری، می‌تواند سختی‌هایی در حدود ۵۰ HRC به‌دست آورد.
به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر شرایط سخت، Mo40 یکی از گزینه‌های رایج در صنایع خودرو، نفت و گاز و ماشین‌سازی سنگین است.
فولاد CK45 چیست؟
CK45 (یا C45) یک فولاد ساده کربنی با مقدار متوسطی از کربن (حدود ۰٫۴۵٪) است که دارای استحکام متوسط، ماشین‌کاری خوب و قابلیت سختکاری سطحی می‌باشد. این فولاد در استاندارد DIN با کد ۱٫۱۱۹۱ شناخته می‌شود و در صنایع به عنوان یک فولاد عمومی برای ساخت قطعات مکانیکی کاربرد فراوان دارد.
از کاربردهای رایج CK45 می‌توان به شافت‌ها، چرخ‌دنده‌های سبک، پین‌ها، قطعات ماشین‌آلات و پیچ و مهره‌ها اشاره کرد. این فولاد برای عملیات حرارتی مانند نرمالایز، آنیل و سختکاری سطحی مناسب است.
به دلیل قیمت مناسب و کارایی خوب در شرایط معمولی، CK45 انتخابی اقتصادی و کارآمد برای قطعاتی با بار مکانیکی متوسط است.
ترکیبات شیمیایی mo40 و ck45
فولاد Mo40 (1.7225):
کربن (C): 0.38 – ۰٫۴۵٪
کروم (Cr): 0.90 – ۱٫۲۰٪
مولیبدن (Mo): 0.15 – ۰٫۳۰٪
منگنز (Mn): 0.60 – ۰٫۹۰٪
سیلیسیم (Si): 0.10 – ۰٫۴۰٪
فولاد CK45 (1.1191):
کربن (C): 0.42 – ۰٫۵۰٪
منگنز (Mn): 0.50 – ۰٫۸۰٪
سیلیسیم (Si): 0.10 – ۰٫۴۰٪
فسفر و گوگرد: مقادیر کم (ناخالصی)
تفاوت اصلی: فولاد Mo40 دارای عناصر آلیاژی مانند کروم و مولیبدن است که به آن خواص مکانیکی بهتر و مقاومت بهتری در برابر سایش و دمای بالا می‌دهد.
استیل ۴۳۰
استنلس استیل ۴۳۰ به سبب مقاومت بالا در برابر خوردگی، خاصیت مکانیکی فوق‌العاده و انعطاف پذیری خوب یکی از پرکاربرد ترین آلیاژ های موجود در بازار ایران و جهان می‌باشد.
قابلیت عملیات حرارتی
Mo40:
به راحتی قابلیت سختکاری با آب، روغن یا القایی دارد.
قابل تمپر شدن است.
سختی نهایی می‌تواند به حدود ۵۰ – ۵۵ HRC برسد.
CK45:
سختکاری سطحی دارد (برای کاربردهای محدود).
در عملیات آنیل و نرمالایز کردن رفتار خوبی دارد.
سختی نهایی پس از سختکاری سطحی به حدود ۴۵ – ۵۰ HRC می‌رسد.
خواص مکانیکی mo40 و ck45
| ویژگی | Mo40 | CK45 |
|---|---|---|
| استحکام کششی | ۹۰۰ – ۱۱۰۰ MPa | 600 – ۸۰۰ MPa |
| سختی (HB) | 240 – ۲۸۰ | ۱۷۰ – ۲۲۰ |
| مقاومت به سایش | بالا | متوسط |
| چقرمگی (Toughness) | بالا | متوسط |
| قابلیت سختکاری | عالی (تا عمق بالا) | متوسط (سطحی) |
کاربردهای mo40 و ck45
Mo40:
قطعات تحت تنش بالا مثل میل‌لنگ، شافت‌ها، دنده‌ها، پیچ‌های سنگین
قالب‌های صنعتی
قطعات خودرو و هوافضا
تجهیزات هیدرولیکی
CK45:
شافت‌های معمولی و قطعات مکانیکی عمومی
پیچ و مهره، چرخ‌دنده‌های سبک
قطعاتی که نیاز به مقاومت بالای سایشی ندارند
قابلیت ماشین کاری و جوشکاری
| ویژگی | Mo40 | CK45 |
|---|---|---|
| ماشین‌کاری | خوب | بسیار خوب |
| جوشکاری | دشوار (به دلیل عناصر آلیاژی بالا، نیاز به پیش‌گرم) | نسبتاً آسان |
معایب و مزایا
Mo40:
✅ مقاومت بالا در برابر خستگی
✅ مقاومت حرارتی مناسب
✅ سختکاری عمیق
❌ قیمت بالاتر
❌ نیاز به دقت در جوشکاری و عملیات حرارتی
CK45:
✅ قیمت مناسب
✅ ماشین‌کاری ساده‌تر
✅ مناسب برای قطعات کم‌تنش
❌ مقاومت سایشی و کششی کمتر
❌ سختکاری محدود به سطح
انتخاب بین فولادهای Mo40 و CK45 بستگی به نوع کاربرد، میزان تنش وارد بر قطعه، نیاز به سختکاری و هزینه نهایی پروژه دارد. اگر قطعه در معرض بارهای سنگین و خستگی قرار دارد، Mo40 انتخاب بهتری است. اما برای قطعات عمومی با بار متوسط و نیاز به صرفه‌جویی اقتصادی، CK45 می‌تواند گزینه مناسبی باشد.
