یکی از پرکاربردترین فولادهای پرآلیاژ، فولاد SPK است. این فولاد سرد کار، در صنایع به شکل‌های مختلفی مانند ورق و میلگرد استفاده می شود که دارای استحکام بالا در محیط با حرارت زیاد است. در این مقاله به بررسی فولاد SPK یا همان K100 و ویژگی ها آن خواهیم پرداخت. با آهن ملل همراه باشید.
فولاد SPK چیست؟
فولاد SPK از آلیاژ فلزهای کروم و کربن ساخته شده است که در صنایع کاربرد گسترده‌ای دارد. معمولا برای تولید آن از روش نورد سرد و ریخته گری استفاده می شود.
این فولاد دارای مقادیر بالایی از کروم است و به همین علت سخت پذیری و دوام بالایی در برابرخوردگی دارد. لازم به ذکر است، با تغییر درصد عناصر پایه این فولاد و با اضافه کردن برخی عناصر چون وانادیوم و تنگستن، فولادهایی چون Spk R و Spk NL، تولید می شود.
کاربردهای فولاد SPK
فولاد SPK در موارد بسیاری چون قالب‌های پانچ و پولک‌زنی، قالب های ریختگی تحت فشار آلومینیوم، قالب‌های کششی سرد و گرم، قالب‌های تولید سرامیک، قالب‌های دوره زنی و سوراخ کاری، غلتک‌های شکل دهی، ساخت گیج‌ها، تیغه‌های برش و مواردی از این قبیل مورد استفاده قرار می گیرد.
خواص مکانیکی فولاد SPK
خواص و ویژگی فولاد SPK شامل موارد زیر می باشد:
- این فولاد مقاومت بالایی در برابر سایش در دمای پایین دارد.
- سختی فولاد SPK در دمای بالا به درستی حفظ نمی شود.
- استفاده از فولاد SPK در دماهای پایین، از نظر اقتصادی به صرفه است.
- حین انجام عملیات حرارتی، احتمال ترک خوردگی وجود دارد.
بهبود خواص مکانیکی فولاد SPK
برای بهبود خواص مکانیکی این نوع از فولاد، نیاز به اعمال عملیاتی شامل موارد زیر است:
- عملیات حرارتی آنیل
- عملیات سخت کاری
- عملیات ساچمه زنی
در ادامه درباره هریک به طور مختصر پرداخته می شود.
عملیات آنیل فولاد SPK
عملیات حرارتی آنیل پس از عملیات نورد، بر روی مقاطع فولادی SPK انجام می شود و سپس وارد مراحل ماشین کاری یا سخت کاری می شود.
عملیات سخت کاری فولاد SPK
پس از انجام عملیات حرارتی آنیل، نوبت به انجام عملیات حرارتی سخت کاری می رسد. انجام این عملیات سخت کاری بر روی فولاد SPK در چند مرحله انجام می شود. فولاد SPK در برابر حرارت دهی سریع و نامنظم دارای حساسیت است، بنابراین ابتدا تا دمای ۸۱۵ درجه سانتی گراد پیش گرم می شود.
برای اطلاع بیشتر درباره عملیات سخت کاری می توانید به مقاله “سخت کاری فولاد چیست؟” مراجعه نمایید.
این فولاد در برابر شیب‌های حرارتی بالا به راحتی ترک می خورد، به همین جهت گرما بایستی به آرامی منتقل شود. در این قسمت عملیات آستنیته کردن در دو مرحله انجام می شود:
مرحله‌ی اول: این عملیات حرارتی در دمای حدود ۹۶۰ تا ۹۷۰ درجه در حمام نمک مذاب انجام می گیرد.
مرحله‌ی دوم: در مرحله دوم عملیات حرارتی در دمای ۹۸۰ تا ۹۹۰ درجه در کوره و با اتمسفر کنترل شده، انجام می شود.
پس از پایان عملیات آستنیته کردن، فولاد در روغن کوئنچ می شود. در این مرحله میزان سختی قطعه بین ۶۳ تا ۶۵ RC می رسد و بیشترین مقدار سختی در دمای ۹۸۰ درجه به وجود می آید. در نهایت فولاد تحت عملیات حرارتی تمپر قرار می گیرد. انجام این عملیات حرارتی به علت به دست آوردن میکروساختار مارتنزیت بازپخت شده است.
عملیات ساچمه زنی
انجام عملیات ساچمه زنی به عنوان یک عملیات سطحی می باشد که عمر خستگی فلزات را تا حد بسیار زیادی افزایش میدهد. در واقع افزایش مقاومت خستگی فولادها با افزایش استحکام کششی آن ها مرتبط است، بنابراین نتیجه‌ی غیرمستقیم عملیات ساچمه زنی شرایط سایشی و چقرمگی شکست فولاد آلیاژی SPK می باشد.
قیمت فولاد SPK
این فولاد نسبت به فولادهای دیگر از مقاومت و سختی بالایی برخوردار است. همچنین در ساخت آن از فرآیندهای پیچیده ای استفاده می شود. به همین علت قیمت آن نسبت به دیگر مقاطع فولادی بالاتر است.
سخن آخر
فولاد SPK یکی از مهمترین فولادهای موجود درصنعت است. به علت وجود آلیاژ هایی مانند کربن، کروم، سیلیسیوم و منگنز از سختی بالایی در برابر خوردگی و ساییدگی بر خوردارند. از این رو، این نوع فولاد برای ساخت محصولاتی که نیازمند به سختی بالا و مقاوم در برابر سایش است، گزینه مناسبی می باشد.
