فولادهای ابزار کربنی

فولادهای ابزار کربنی یک نوع فولاد است که با اضافه کردن کربن به آن تولید می‌شود.
کربن اصلی‌ترین عنصر افزودنی در فولاد است و باعث تغییر خواص مکانیکی و فیزیکی آن می‌شود.
فولادهای ابزار کربنی معمولاً دارای مقادیر کربن بالا تر از سایر انواع فولاد است.
اضافه کردن کربن به فولاد اثرات مهمی روی خواص آن می‌گذارد.
با افزایش درصد کربن، سختی فولاد افزایش می‌یابد.
در واقع، کربن با عناصر دیگر در فولاد تشکیل ترکیبات سخت کننده‌ای می‌دهد که موجب تشدید سختی و مقاومت در برابر سایش و خوردگی می‌شود.
با این حال، افزایش میزان کربن در فولاد ابزار کربنی می‌تواند به همراه برخی مشکلات نیز باشد.
به طور کلی، افزایش مقدار کربن می‌تواند منجر به کاهش مقاومت فولاد در برابر ضربه شود و قابلیت پذیرش تغییر شکل و کارایی فرآیندهای حرارتی را کاهش دهد.
بنابراین، برای انواع مختلف فولاد ابزار، نیاز به ترکیبات دیگری برای بهبود و تعادل خواص است.
و اما بپردازیم به ویژگی هایی که فولاد های ابزار کربنی دارند که خواص آن ها دقیقا برخلاف Link Text فولاد های گرمکار می باشد، از این جهت که دمای کاری آن ها بسیار پایین تر می باشد و در صورتی که در دمای کاری بیشتر از ۱۵۰ درجه سانتی گراد قرار بگیرند خواص خود را از دست می دهند که در ایجاد درجه و دما حتما لازم است دقت کافی صورت بگیرد.
هم چنین یکی از نکات منفی که فولاد های ابزار کربنی دارند در خصوص شکسته شدن آن ها است که احتمال شکسته شدن و ترک برداشتن آن نسبتا بالاست  که البته با وجود برخی از فولاد هایی که دارای عناصر آلیاژی از جمله مولیبدن, منگنز, سیلیسییم هستند این مورد تا حدودی  برطرف می شود و درصد شکستگی تا حدی کاهش می یابد.
هم چنین لازم است بدانید که این فولاد توسط آب سختکاری می‌شوند تا سختی فولاد افزایش یابد و هم چنین به همین نام هم معروف می باشند.
در گرید های مختلفی می باشند که فولادهای گرید-W فولادهای کربن بالا و کربن پایین هستند به این معنی که در دو نوع می باشند.
این گروه از فولادهای ابزار کربنی در واقع قیمتی پایین‌تر نسبت به سایر فولادهای ابزاری دیگر دارند و البته بسیار پرکاربرد هم می باشند.
و اما در دماهای بالای ۱۵۰ درجه سلسیوس این فولادها خاصیت سختی خود را به شدت از دست می‌دهند پس بهتر است در دمای مناسب تری قرار بگیرند تا خاصیت و حالت خود را از دست ندهند.

برخی از ویژگی های  این نوع فولاد در خصوص موارد زیر می باشد:

۱- مورد اول مقاوم بودن در برابر سایش است که هر گونه ساییدگی بر روی این فولاد ایجاد شود باعث از بین رفتنشان نخواهد شد و حتی ممکن است تاثیری بر روی آن ها هم نداشته باشد.

۲- مورد دوم  سختی بالایی که دارند، است که این سختی بیش تر در خصوص مقاوم بودن نسبت به تغییر شکل و البته دفورمه شدن آن ها می باشد.
لازم است بدانید که دلیل این سختی بالا، وجود درصد بالای کربن است و هر قدر میزان کربن در فولاد بیش تر باشد این سختی بیش تر خواهد شد که در فولادهای ابزار کربنی این میزان تا حد مناسب و بالایی می باشد.

۳- مورد دیگر از قابلیت این فولاد، حفظ لبه برش دهنده است به خصوص در دماهای بسیار بالا که از این مورد بیش تر برای شکل دهی به سایر مواد استفاده می شود.
در این فولاد عناصر بسیار کاربردی وجود دارد که برای آن که خواص مطلوب تر و بهترداشته باشند، عناصر دیگری هم به ترکیبات آن اضافه می کنند که این عناصر در خصوص کرم، نیکل، تنگستن، تیتانیوم، وانادیوم می باشد.
ابعاد و اندازه و همین طور قطرهای مختلفی از این محصول وجود دارد که بسته به نیاز در هر صنفی از هر کدام استفاده می شود.
هم چنین در خصوص قیمت هم این نوع از فولاد، نسبت به سایر فولادهای ابزاری از قیمت کم تری برخوردار است.
علت این موضوع، عدم وجود عناصر آلیاژی به مقدار زیاد است که البته امروزه به دلیل نوسانات بازار آهن و فولاد کشور، به طور روزانه تغییراتی در هزینه ها اعمال می ‌شود.
و برای اطلاع از قیمت روزانه فولاد ابزار کربنی، لازم است از کارشناسان فولاد دریافت کنید و یا به سایت های معتبر در این زمینه مراجعه کنید.
فولاد ابزار کربنی معمولاً در صنعت ابزارسازی و تولید اجزای ماشین‌آلات استفاده می‌شود، به عنوان مثال در ساخت ابزارهای برشی، ماتریس‌های قالب‌سازی، قطعات ماشین کاری و ابزارهای دندانه‌دار.

خواص فولاد ابزار کربنی

فولاد ابزار کربنی به دلیل حاوی مقادیر بالای کربن و ترکیبات دیگر، خواص منحصر به فردی دارد.
برخی از ویژگی‌های مهم فولاد ابزار کربنی عبارت است از:

۱- سختی

فولاد ابزار کربنی به دلیل حاوی کربن، سختی بالایی دارد.
این سختی باعث می‌شود که ابزارهای تولید شده از فولاد ابزار کربنی مقاومت خوبی در برابر سایش، فشار و ضربه داشته باشند.

۲- تحمل حرارت

فولاد ابزار کربنی می‌تواند در دماهای بالا تحمل حرارت کند.
این خاصیت مهم است زیرا در برخی فرآیندهای صنعتی، مانند حرارت‌درمانی و تغییر شکل، فولاد به دماهای بالا می‌تواند تحمل کند.

۳- مقاومت در برابر خوردگی

فولاد ابزار کربنی معمولاً دارای مقاومت خوبی در برابر خوردگی است.
این ویژگی مهم است در صنایعی که با مواد شیمیایی یا محیط‌های خورنده سروکار دارند.

۴- قابلیت تشکیل

فولاد ابزار کربنی می‌تواند به راحتی تشکیل و فرم‌دهی شود.
این ویژگی اجازه می‌دهد که ابزارهای پیچیده و قطعات دقیق با استفاده از فولاد ابزار کربنی ساخته شوند.

۵- عملکرد حرارتی

با توجه به ساختار و ترکیبات فولاد ابزار کربنی، می‌توان با اعمال فرآیندهای حرارتی مختلف به آن، خواصی مانند سختی، مقاومت، تنش داخلی و تنش توأم را تغییر داد و آن را به نیازهای خاصی در زمینه ابزارسازی و فرآیندهای صنعتی سازگ استفاده کرد.
این فرآیندهای حرارتی شامل تمپر، آنیل و تصلیب هستند.
به طور کلی، فولاد ابزار کربنی برای تولید ابزارهای برشی مانند سوزن، چاقو، مته، ابزارهای قالب‌سازی، ماشین کاری و قطعات صنعتی استفاده می‌شود.

انواع فولاد ابزار کربن

فولاد ابزار کربنی در متنوعیت زیادی ارائه می‌شود، که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
برخی از انواع رایج فولاد ابزار کربن عبارت است از:

۱- فولاد ابزار کربنی (Plain Carbon Steel)

این نوع فولاد ابزار کربنی تنها شامل کربن و آهن است و ترکیبات دیگری ندارد.
معمولاً با درصدهای کربن متفاوتی در دسترس است و براساس مقدار کربن، سختی و خواص مکانیکی متفاوتی را ارائه می‌دهد.

۲- فولاد ابزار کربنی ساده (Plain Carbon Simple Steel)

این نوع فولاد ابزار کربنی حاوی ترکیبات دیگری نیز است که به طور معمول شامل منگنز، فسفر و گوگرد است.
این ترکیبات بهبودی در خواص مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت تشکیل فولاد را بهبود می‌بخشند.

۳- فولاد ابزار کربنی آلیاژی (Alloy Carbon Steel)

این نوع فولاد ابزار کربنی حاوی عناصر آلیاژی اضافی است که عمدتاً شامل کروم، وانادیوم، مولیبدن و نیکل می‌شود.
این ترکیبات آلیاژی باعث افزایش سختی، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام فولاد می‌شوند.
فولاد ابزار کربنی آلیاژی برای استفاده در ابزارهایی که نیازمند خواص بالاتری هستند، مانند قطعات قالب‌سازی و ابزارهای برشی پیچیده، مناسب است.

۴- فولاد ابزار کربنی سریع (High-Speed Carbon Steel)

این نوع فولاد ابزار کربنی حاوی مقادیر بالایی از وانادیوم، کبالت و مولیبدن است.
این ترکیبات آلیاژی باع عملکرد بسیار بالایی در دماهای بالا، مقاومت در برابر حرارت و سایش را به فولاد اضافه می‌کنند. فولاد ابزار کربنی سریع برای ساخت ابزارهای برشی با سرعت بالا مانند مته‌های فولادی و فرزهای برشی استفاده می‌شود.

۵- فولاد ابزار کربنی بهبودیافته (Improved Carbon Steel)

این نوع فولاد ابزار کربنی با افزودن عناصر آلیاژی به فولاد ابزار کربنی ساده تولید می‌شود.
این ترکیبات آلیاژی می‌توانند خواص مکانیکی، سختی و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشند.
این نوع فولاد ابزار کربنی بهبودیافته معمولاً در تولید قطعات صنعتی پیچیده، ابزارهای برشی و ابزارهای قالب‌سازی استفاده می‌شود.
مهم است بدانید که هر یک از این انواع فولاد ابزار کربنی ممکن است در استانداردها و مشخصات مختلفی وجود داشته باشند، بنابراین برای انتخاب مناسب‌ترین نوع فولاد ابزار کربنی برای کاربردهای خاص، نیاز است به استانداردها و مشخصات فنی هر نوع به دقت توجه کرد.
این فولاد شناخته شده امروزه در اکثر مصارف کاربردی می باشد و با توجه به مقاومتی که دارد می توان در مشاغل هم به کار برد که در هر ابعاد و اندازه ای که نیاز داشتید می توانید تهیه کنید.

مشخصه فولاد ابزار کربنی

فولاد C45W : یک نوع فولاد ابزار کربنی است که به دلیل دارا بودن ۰.۴۵% کربن، خواص مکانیکی مطلوبی از جمله سختی و مقاومت به سایش بالا دارد.

فولاد ابزار کربنی C60W : یکی از انواع فولادهای کربنی است که به دلیل محتوای کربن بالا، حدود ۰.۶ درصد، خواص مکانیکی مناسبی دارد.

فولاد C80W1 : یک نوع فولاد با محتوای کربن بالا (حدود ۰.۸%) است که به دلیل سختی و مقاومت سایشی خوب، برای ساخت ابزارهای برش، قالب‌سازی و تیغه‌ها استفاده می‌شود.

فولاد C150W1 : نوعی فولاد است که به دلیل درصد بالای کربن (تقریباً ۱.۵٪) دارای سختی و مقاومت سایشی بالا می‌باشد.

فولاد ابزار کربنی C150W2 : یک نوع فولاد با ترکیب شیمیایی منحصر به فرد است که به دلیل سختی و مقاومت بالا در برابر سایش معروف است.