فولاد خوش تراش(اتومات)

فولاد خوش تراش(اتومات)

فولاد های خوش تراش یا اتومات در دسته فولاد های کم آلیاژ قرار میگیرند, و از عناصر آلیاژی پایه فسفر, سرب, منگنز و گوگرد تشکیل شده است, همانطور که از اسم این گروه از فولاد مشخص می باشد قابلیت ماشین کاری خیلی عالی از مهمترین خصوصیت های آن می باشد, و مناسب برای ساخت قطعات بصورت انبوه می باشد.


مزیت های استفاده از فولاد اتومات

  • افزایش سرعت براده برداری
  • کاهش قیمت نهایی قطعات به دلیل بالا بودن سرعت تولید
  • افزایش عمر متناسب با سرعت تولید دستگاه
  • خاصیت تراشکاری آسان و امکان براده برداری در جهات مختلف
  • تولید محصولات با کیفیت عالی

موارد کاربرد فولاد اتومات

  • فولادهای اتومات به دلیل براده برداری آسان در تولید انبوه کارایی دارند
  • فولادهای اتومات در بسیاری از پروسه های تولید با دستگاه های تراش اتوماتیک ، نیمه اتوماتیک و یا دستگاه های تراش CNC به کار می روند
  • استفاده عمده در صنایع اتومبیل سازی ، نظامی ، ماشین آلات کشاورزی ، اتصالات هیدرولیکی ، صنایع فلزی و قطعه سازی می باشد.

مواد تشکیل دهنده

فولادهای اتومات با برخورداری از عناصر مختلف خواص منحصر به فردی از خود به نمایش می گذارند.

گوگرد، سرب، منگنز و فسفر چهار عنصر مهم در این نوع فولاد هستند. با توجه به وجود ترکیبات فسفر و گوکرد این نوع فولادها عموماً برای جوشکاری توصیه نمیشود.

گوگرد:

مقدار ۰٫۳۷ – ۰٫۲۷ درصد گوگرد در فولاد خوش تراش باعث تشکیل یو تکتیک های سولفیدی می شود که با دارا بودن نقطه ذوب کم ، دانه ها را مانند شبکه ای محاصره می کنند، به طوری که اتصال بین داده ها را ضعیف میکنند. این عمل به هنگام شکل دهی گرم ، اتصال بین دانه ها را از بین میبرد و سبب شکستن فولاد میشود. از آنجایی که گوگرد میل ترکیب شدیدی با منگنز دارد، بنابراین در ترکیب با این عنصر سولفید منگنز به دست می آید که دارای اثرات زیان آور کمتری برای فولاد هاست و به صورت پراکنده توزیع می شود. گوگرد به دلیل داشتن خاصیت روانسازی قادر است به هنگام ماشین کاری ، اصطکاک را کم کرده، عمر ابزار برش را اضافه نموده و همچنین براده های ریز ایجاد نماید. همچنین گوگرد به علت خاصیت روانکاری در قسمت برنده ابزارهای برشی از شدت اصطکاک کاسته و عمر ابزار را افزایش می دهد .

کربن:

کربن عنصر جدایی ناپذیر در فولاد می باشد، بنابر این به عنوان عنصر آلیاژی در فولاد قلمداد نمیشود. کربن مهمترین عنصر در فولاد میباشد و تاثیر شدیدی روی خواص آن دارد. با افزایش میزان کربن، استحکام و سختی پذیری فولاد زیاد می شود، ولی خواص انعطاف پذیری، شکل پذیری، جوشکاری و ماشین کاری کاهش می یابد. کربن اساسا هیچ گونه تاثیری بر مقاومت خوردگی فولاد در آب، اسید ها و گاز های داغ ندارد. در فولاد های آلیاژی و غیر آلیاژی با تغییر درصد کربن ( از چند صدم تا ۲ درصد )خواص در محدوده ی وسیعی تغییر خواهد کرد که البته با عملیات حرارتی متناسب محقق خواهد شد.

سیلیسیم:

سیلسیم اثر اکسیژن زدایی دارد. سیلسیم همانند منگنز در تمام فولاد ها یافت میگردد. زیرا خانه های آهن که در تولید فولاد ها به کار میروند بسته به ترکیبشان، دارای مقداری سیلسیم می باشند. اصطلاح فولاد سیلسیم دار موقعی به کار میرود که مقدار سیلسیم در فولاد بیشتر از ۰٫۴ درصد باشد. سیلسیم، رسوب گرافیت را تشویق میکند و محدوده ی فاز گاما را اساسا کاهش میدهد. این عنصر استحکام و مقاومت سایشی را افزایش میدهد. سیلیسیم باعث افزایش قابل ملاحظه الاستیک می شود، بنابر این مهمترین عنصر آلیاژی در فولاد های فنر می باشد. به دلیل قابلیت بهبود قابل ملاحظه مقاومت به پوسته شدن(اکسیداسیون)، سیلیسیم به فولاد های مقاوم در برابر حرارت اضافه می گردد، اما به دلیل اثر منفی بر خواص شکل دادن گرم و سرد، میزان آن محدود می شود.

فسفر:

فسفر اغلب به عنوان یک عنصر نامطلوب در فولاد تلقی می شود، زیرا فسفر موجب جدایش اولیه شدید حین انجماد می گردد و به دلیل کاهش شدید محدوده ی پایداری فاز گاما، خطر جدایش ثانویه در حالت جامد وجود دارد، به علت دارا بودن سرعت نفوذ نسبتا پایین در فاز های محلول جامد کریستالی آلفا و گاما، برطرف کردن جدایش ایجاد شده احتمال بسیار مشکل می باشد. چون امکان اصول یک توزیع همگن و یکنواخت از فسفر به سختی ممکن است، بنابر این سعی می شود مقدار فسفر پایین نگه داشته شود.

میزان تجمع و جدایش را نمی توان با قاطعیت تعیین کرد. فسفر حتی در مقادیر کم، باعث مستعد شدن به تردی تمپر می گردد. تردی حاصل از فسفر با افزایش درصد کربن فولاد، دمای سخت کاری، اندازه دانه و با کاهش نسبت تغییر شکل در فورج، افزایش می یابد.

منگنز:

منگنز یک اکسیژن زدا است . این عنصر با گوگرد ترکیب شده تشکیل سولفید منگنز میدهد و بر همین اساس اثرات نامطلوب اکسیژن را از بین می برد. وجود این عنصر در فولاد های خوش تراش بسیار مهم است ، زیرا خطر سرخ شکنندگی را کاهش می دهد.

سرب:

افزودن سرب در فولاد خوش تراش به عنوان یک عنصر آلیاژی به دلیل توزیع ریز و یکنواختش ، موجب شکل گیری براده های کوچک و ریز می شود بنابراین ماشین کاری را سهولت بخشیده و سطح خوب و تمیز ایجاد میکند. سرب به مقدار تقریبی ۰٫۳ – ۰٫۲ درصد با این ترکیب افزوده می شود سرب باعث خرد شدن براده ها شده که نتیجتا افزایش سرعت براده برداری را همراه دارد. سرب به دلیل توزیع فوق العاده ریز سوسپانسیون مانند خود ما بین سایر عناصر در فولادهای خوش تراش باعث می شود تا به هنگام ماشین کاری براده های ریز ایجاد شده و سطح ماشین کاری تمیزی حاصل شود.

جدول آنالیز شیمیایی فولاد های خوش تراش

C Si Mn P S Pb
Name Material No % % % % % %
۱۱SMn30 ۱٫۰۷۱۵ max. 0.14 max. 0.05 ۰٫۹۰-۱٫۳۰ max. 0.11 ۰٫۲۷-۰٫۳۳ ۰٫۲۵-۰٫۳۵
۱۱SMnPb30 ۱٫۰۷۱۸ max. 0.14 max. 0.05 ۰٫۹۰-۱٫۳۰ max. 0.11 ۰٫۲۷-۰٫۳۳ ۰٫۲۰٫۳۵
۱۱SMn37 ۱٫۰۷۳۶ max. 0.14 max. 0.05 ۱٫۰۰-۱٫۵۰ max. 0.11 ۰٫۳۴-۰٫۴۰
۱۱SMnPb37 ۱٫۰۷۳۷ max. 0.14 max. 0.05 ۱٫۰۰-۱٫۵۰ max. 0.11 ۰٫۳۴-۰٫۴۰ ۰٫۲۰-۰٫۳۵
C10Pb ۰٫۰۶-۰٫۱۲ max. 0.04 ۰٫۲۵-۰٫۵۰ max. 0.045 max. 0.045 ۰٫۱۵-۰٫۳۰
۱۰S20 ۱٫۰۷۲۱ ۰٫۰۷-۰٫۱۳ max. 0.04 ۰٫۷۰-۱٫۱۰ max. 0.06 ۰٫۱۵-۰٫۲۵
۱۰S20Pb ۱٫۰۷۲۲ ۰٫۰۷-۰٫۱۳ max. 0.04 ۰٫۷۰-۱٫۱۰ max. 0.06 ۰٫۱۵-۰٫۲۵ ۰٫۲۰-۰٫۳۵
۱۶MnCrS5Pb ۰٫۱۴-۰٫۱۵ max. 0.04 ۱٫۰۰-۱٫۳۰ max. 0.025 max. 0.035 ۰٫۲۰-۰٫۳۵
۳۵S20 ۱٫۰۷۲۶ ۰٫۳۲-۰٫۳۹ max. 0.04 ۰٫۷۰-۱٫۱۰ max. 0.06 ۰٫۱۵-۰٫۲۵
۳۵SPb20 ۱٫۰۷۵۶ ۰٫۳۲-۰٫۳۹ max. 0.04 ۰٫۷۰-۱٫۱۰ max. 0.06 ۰٫۱۵-۰٫۲۵ ۰٫۱۵-۰٫۲۵
۳۶SMn14 ۱٫۰۷۶۴ ۰٫۳۲-۰٫۳۹ max. 0.04 ۱٫۳۰-۱٫۷۰ max. 0.06 ۰٫۱۰-۰٫۱۸
۳۶SMnPb14 ۱٫۰۷۶۵ ۰٫۳۲-۰٫۳۹ max. 0.04 ۱٫۳۰-۱٫۷۰ max. 0.06 ۰٫۱۰-۰٫۱۸ ۰٫۱۵-۰٫۲۵
۳۸SMn26 ۱٫۰۷۶۰ ۰٫۳۵-۰٫۴۰ max. 0.04 ۱٫۲۰-۱٫۵۰ max. 0.06 ۰٫۲۴-۰٫۳۳
۳۸SMnPb26 ۱٫۰۷۶۱ ۰٫۳۵-۰٫۴۰ max. 0.04 ۱٫۲۰-۱٫۵۰ max. 0.06 ۰٫۲۴-۰٫۳۳ ۰٫۱۵-۰٫۲۵
۴۴SMn28 ۱٫۰۷۶۲ ۰٫۴۰-۰٫۴۸ max. 0.04 ۱٫۳۰-۱٫۷۰ max. 0.06 ۰٫۲۴-۰٫۳۳
۴۴SMn2Pb28 ۱٫۰۷۶۳ ۰٫۴۰-۰٫۴۸ max. 0.04 ۱٫۳۰-۱٫۷۰ max. 0.06 ۰٫۲۴-۰٫۳۳ ۰٫۱۵-۰٫۲۵
۴۶S20 ۱٫۰۷۲۷ ۰٫۴۲-۰٫۵۰ max. 0.04 ۰٫۷۰-۱٫۱۰ max. 0.06 ۰٫۱۵-۰٫۲۵
۴۶SPb20 ۱٫۰۷۵۷ ۰٫۴۲-۰٫۵۰ max. 0.04 ۰٫۷۰-۱٫۱۰ max. 0.06 ۰٫۱۵-۰٫۲۵ ۰٫۱۵-۰٫۲۵
C45Pb ۰٫۴۲-۰٫۵۰ max. 0.04 ۰٫۵۰-۰٫۸۰ max. 0.045 max. 0.045 ۰٫۱۵-۰٫۳۰

 

مطالب مرتبط