منو
فولاد سخت شونده سطحی یا فولاد سمانته یا سمانتاسیون به گونه ای از انواع فولاد آلیاژی گفته می شود که در فرآیندی با نام عملیات سخت کاری سطحی (نوعی عملیات حرارتی) تولید می گردد. این فولاد دارای سطحی سخت و مغزی نرم یا چقرمه است. در واقع به کمک عملیات ذکر شده، با افزودن کربن به سطح فولاد سختی آن را افزایش می دهند. در حالی که مغزی فولاد بدون تغییر باقی می ماند. همراه ما باشید تا با فولاد سمانتاسیون، انواع و گریدها ، ویژگی ها و کاربرد آن آشنا شوید.
سمانته کردن (سمانتاسیون یا کربوره) (به انگلیسی: cementation) به معنی سخت کاری سطحی است. همانطور که در بالا اشاره شد، این فرایند نوعی عملیات حرارتی است که به وسیله آن به فولادی با سطح سخت و مغز نرم می رسیم.
برای ایجاد این ویژگی از فرایند کربورایزینگ (کربن دهی) استفاده می شود. به این ترتیب قطعه در محیطی کنترل شده در مجاورت گاز قرار می گیرد تا طی واکنش هایی در دمای بالا کربن های آزاد شده به سطح فولاد نفوذ کنند و باعث افزایش میزان کربن در سطح قطعه شود.
فرایند به گونه ای طراحی می شود تا کربن وارد مغز فولاد نشود بنابراین میزان کربن این بخش همچنان کم خواهد بود. بنابراین ما با قطعه ای رو به رو هستیم که دارای سختی مناسب به همراه چکش خواری و ضربه پذیری مناسب است. همچنین فرایند کربورایزینگ باعث بهبود استحکام خستگی می شود که در کارهایی که همواره دارای تنش دینامیک هستند بسیار پر اهمیت است. از این رو، صنایع خودروسازی علاقه فراوانی به استفاده از این فولاد دارند.
فولاد سمانته (کربوره)، زیر دسته فولادهای کربنی است چرا که میزان عناصر آلیاژی در آن کم است. کربن سطحی این فولاد با عملیات کربن دهی افزایش می یابد تا فولاد دارای سطحی سخت و مارتنزیتی باشد. حداکثر عمق کربن نفوذی 2 میلیمتر است. همچنین می توان سختی این سطح را تا 60 راکول سی افزایش داد.
فولاد های سخت شونده سطحی حاوی 0.15 تا 0.25 درصد وزنی کربن هستند. همچنین می توانند دارای عناصر آلیاژی منگنز، نیکل، مولیبدن و کروم باشند.
فولادهای سمانته به دو دسته کلی تقسیم می شوند:
مشخصه این دسته از فولاد سخت شونده سطحی وجود نیکل در ترکیب آن است. وجود نیکل و کرم به مقدار بالا در این نوع از فولاد باعث می شود تا مقاومت فولاد نسبت به فشار و اصطکاک بالا رود و قابلیت جوشکاری آن نیز افزایش یابد. هر چه میزان نیکل بالاتر باشد، مقاومت فولاد در برابر پیچش و ضربه بالاتر خواهد بود.
دسته دوم این فولادها نیکل ندارند. استحکام تسلیم و استحکام کششی این دسته پایین تر است. مقاومت کمتری دارند و در جاهایی استفاده می شوند که فشار کمتری روی آنها باشد و کاربرد سبکتری داشته باشند.
| فولاد 0416 | فولاد 5752 | فولاد 6523 (9004S) |
| فولاد 1121 | فولاد 5860 | فولاد 6587 |
| فولاد ck15(1141) | فولاد 5919 | فولاد 7131 |
| فولاد 3559 | فولاد 5920 | فولاد 7149 |
فولاد سمانتاسیون دارای زیر مجموعه ها یا گریدهای زیر است. برخی از پرکاربردترین انواع فولادهای سطحی را در این قسمت بررسی می کنیم.
فولاد 1.0416 یکی از گرید های فولاد سمانته است که در قطعاتی استفاده می شود که سطح مقطع کوچکی دارند. سختی پیذیری آن متوسط است، اما مقاومت سایشی و چقرمگی خوبی دارد. از این فولاد به فراوانی در ساخت قطعاتی مانند اهرم ها، مفصل ها، بوش ها و پين ها استفاده می شود.
فولاد 1.1121 که با نام تجاری فولاد ck10 نیز شناخته می شود، دسته ای از فولاد های کم کربن است که استحکام پایین و شکل پذیری خوبی دارد. این فولاد برای ساخت محصولاتی که به مقاومت بالایی احتیاج ندارند مثل قطعات ماشین تحریر و چرخ خیاطی به کار می رود.
فولاد 1.1141 یا فولاد ck15 از فولادهای کم کربن است که استحکام پایین، مقاومت سایشی متوسط و مقاومت تنشی خیلی خوب دارد. این فولاد برای ساخت قطعاتی که به استحکام بالایی احتیاج ندارند کاربرد دارد مثل ساخت قطعات کوچک ماشین آلات، بازوها و بوش ها و دیگر ابزارات.
فولاد 1.3559 یکی از فولاد سمانتاسیون است. این فولاد به دلیل داشتن منگنز و کروم در ترکیبات خود، استحکام و سختی پذیری بالا و قابلیت عملیات حرارت پذیری متوسط دارد. از کاربرد های این محصول می توان به ساخت بلبرینگ و غلتک اشاره کرد.
فولاد 1.5752 یکی دیگر از فولاد های آلیاژی سمانتاسیون است. این فولاد چقرمگی بالایی دارد و در ساخت قطعاتی که سطح مقطع بزرگ دارد مثل پین های ثابت و گردان استفاده می شود.
یکی دیگر از فولاد های سمانته، فولاد 1.5860 است. این فولاد سختی، استحکام و چقرمگی مناسبی دارد و برای ساخت میل لنگ و چرخ دنده های در معرض تنش های بالا مورد استفاده قرار می گیرد.
فولاد 1.5919 به دلیل داشتن مقادیر بسیار زیادی کروم و نیکل در ترکیب خود، از چقرمگی و سختیپذیری بالایی برخوردار هستند. همچنین کروم و نیکل موجب افزایش مقاومت فولاد سمانته ۵۹۱۹ در برابر فشار و اصطکاک خواهد شد. فولاد ۱٫۵۹۱۹ در ساخت چرخ های دنده دار، چرخ های زنجیر، شفت ها، قطعات خودرو، قطعات دنده و گیربکس در صنایع خودرو مورد استفاده قرار می گیرد.
فولاد 1.5920 عناصری مانند کروم، نیکل، سیلیسیم و منگنز وجود دارد که موجب چقرمگی مناسب، سختی سطح و مقاومت در برابر ضربه در این گرید می شوند. همچنین، انجام عملیات حرارتی کربن دهی بر روی فولاد ۱٫۵۹۲۰ باعث افزایش سختی سطح این فولاد می شود. فولاد سمانته ۱٫۵۹۲۰ در ساخت چرخ دنده های بزرگ و تحت فشار، صنایع پیچ و مهره سازی، چرخ های بشقابی، ساخت غلطک های شرکت های سیمانی، چرخ های تخت و چرخ دنده هایی که تنش بالا و زیاد را در ابعاد بزرگ دارند، مورد استفاده قرار می گیرد.
فولاد 1.6523 از مقاومت سایشی سطحی، استحکام و سختی پذیری خوبی برخوردار است. از این فولاد در ساخت اجزا دندانه دار تحت بارگذاری شدید، پیچ ها، شاه میله های انتقال، بوش ها و جعبه اتصال زوج نیرو ها استفاده می شود.
فولاد 1.6587 سطحی سخت و مغزی نرم تر و چقرمه است. این آلیاژ شکل پذیری و چقرمه در برابر سایش و فشار مقاومت خوبی از خود نشان می دهد و یکی از بهترین گزینه ها برای ساخت قطعات تحت تنش شدید است. از آن به فراوانی در صنعت خودروسازی و ماشین آلات استفاده می شود. انواع چرخ های کوچک واسطه ای، چرخ های دندانه ای، چرخ های بشقابی، غلتک ها، گیربکس ها و قطعات مکانیکی را از این فولاد پرکاربرد می سازند.
فولاد 1.7131 یکی دیگر از فولادهای سمانته است که سختی پذیری خوب، چقرمگی بالا و استحکام مناسبی دارد. از این فولاد در ساخت قطعات با سطح مقطع متوسط كه تحت تنش هاي بالا نياز به مقاومت سايشي بالا دارند، مانند میل بادامک ها، بوش ها و گژن پین ها استفاده می شود.
فولاد 1.7149 سطحی سخت و مغزی نرم و چقرمه دارد. مقاومت سایشی سطحی و مقاومت خمشی این فولاد بالا است و سختی پذیری مناسبی دارد. اکثرا این فولاد را در حالت آنیل به فروش می رسانند. انواع مفصل ها، چرخ دنده هاي تخت و چرخ دنده های دندانه دار را از این فولاد می سازند.
کربن موجود در فولاد سمانته بین 0.15 تا 0.25 درصد وزنی است. پس این فولادها جز انواع کم کربن هستند. همانطور که گفته شد، فولادهای سمانتاسیون بسته به کاربرد می توانند دارای عناصر آلیاژی مانند منگنز، سیلیسیم ، کروم ، مولیبدن و نیکل می باشند.
نفوذ کربن در این فولادها تا ضخامت 2 میلیمتری است. همانطور که می دانید کربن به افزایش سختی فولاد کمک می کند پس هرچه میزان کربن بیشتر باشد سطح فولاد سخت تر خواهد بود. در این فولادها ما شاهد سطحی سخت و مغزی چقرمه یا نرم هستیم که سبب می شود این فولادها در برابر ضربه بسیار مقاوم باشند(سختی پذیری سطحی بالا). این فولادها مقاومت سایشی قابل قبولی دارند و پیچش، فشار و اصطکاک را به خوبی تحمل می کنند. به دلیل کم بودن کربن جوشکاری این فولادها راحت است.
ویژگی های فوق فولاد سمانته را برای حجم گسترده ای از کارهای صنعتی مناسب می کند. از این فولادها به فراوانی در صنعت خودرو سازی و تولید قطعات خودروها به خصوص در بخش انتقال نیرو (فرمان و گیربکس) استفاده می شود.
فولادهای سخت شونده سطحی در ساخت انواع چرخ دنده، بوش، قرقره، شفت، کرانویل، میل جک های هیدرولیکی، ساخت قطعات حفاری و… کاربرد دارند.
با توجه با کاربرد گسترده فولادهای سمانتاسیون در صنعت، این دسته از آلیاژهای آهنی جز پرفروش ترین محصولات هستند. شما کاربران عزیز می توانید برای دریافت قیمت فولاد سمانته (فولاد سمانتاسیون) با ما تماس بگیرید. مشاوره با کارشناسان ما کاملا رایگان است. آنها به خوبی شما را راهنمایی می کنند.
ماه هرمس جز تامین کنندگان معتبر کشور است. اگر قصد خرید فولاد سمانته در گریدهای مختلف را دارید، ماه هرمس یکی از مطمئن ترین و به صرفه ترین انتخاب ها است.
