فولاذ محمل 52100 | 1.3505 | 100Cr6

AOBO STEEL - مورد عالمي موثوق لأدوات الفولاذ

أرسل استفسارك الآن

فولاذ المحامل 52100 هو فولاذ منخفض السبائك، ويُعتبر المعيار الكلاسيكي لتطبيقات المحامل المتدحرجة. بفضل محتواه العالي من الكربون وإضافته الكروم، تُعدّ خصائص أدائه، وخاصةً صلابته ومقاومته للتآكل وقوة تحمله للتعب، معيارًا لتقييم أنواع فولاذ المحامل الأخرى. وهذا يُثبت موثوقيته المُثبتة في المكونات الصناعية المُتطلبة.

1. التركيب الكيميائي للفولاذ المحمل 52100

تتميز التركيبة الكيميائية النموذجية للفولاذ AISI/SAE 52100 عمومًا بالنسب المئوية للوزن التالية:

  • الكربون (C): 0.95% ~ 1.10%
  • الكروم (Cr): 1.40% ~ 1.65%
  • المنغنيز (Mn): 0.30% ~ 0.50%
  • السيليكون (Si): 0.22% ~ 0.35%
  • الفوسفور (P): ≤0.030%
  • الكبريت (S): ≤0.030%،

تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن AISI/SAE 52100 هو التصنيف الشائع في الولايات المتحدة، إلا أنه يُعتبر معادلاً للفولاذ الأوروبي 100Cr6. يحتوي الفولاذ المشابه لـ SAE 52100، والمُسمى 100 Cr Mn 6، على مستويات مرتفعة من المنغنيز (1.10-1.20%) والسيليكون (0.55-0.70%).

2. خصائص فولاذ المحمل 52100

يتناول هذا القسم الخصائص الأساسية للفولاذ AISI/SAE 52100 التي تجعله مادة مفضلة في العديد من الصناعات.

إمكانية الصلابة واستجابة المعالجة الحرارية

واحدة من أبرز خصائص فولاذ المحمل 52100 تتمثل في قدرتها الاستثنائية على الصلابة.

  • صلابة قابلة للتحقيق: مع المعالجة الحرارية المناسبة، يحقق فولاذ 52100 صلابة تتراوح بين 60 و64 HRC في جميع قطاعاته. على سبيل المثال، يمكن لقطعة بسُمك بوصة واحدة أن تصل إلى حوالي 60 HRC عند تسخينها عند درجة حرارة حوالي 204 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت).
  • تطبيقات المحمل: بالنسبة لمكونات المحمل الكروي الحرجة، يتم عادةً تحديد صلابة دنيا تبلغ 62 HRC ويتم تحقيقها بعد التصلب والتخمير.
  • صلابة ساخنة: من المهم أن نأخذ بعين الاعتبار أن الصلابة الساخنة للفولاذ 52100 تنخفض بشكل ملحوظ مع ارتفاع درجات حرارة التشغيل.

2.1 خصائص البنية الدقيقة

إن البنية الدقيقة للفولاذ 52100 بعد المعالجة الحرارية الصحيحة أمر أساسي لأدائه:

  • الهيكل النموذجي: يتكون أساسًا من مارتنسيت عالي الكربون مع كربيدات كروية أولية (غير مذابة) متفرقة بدقة. كما يتميز بمحتوى أوستينيت محتفظ به يتراوح بين 5 و10%.
  • مساهمة مقاومة التآكل: لتطبيقات المحامل، يُعالج فولاذ 52100 عمدًا بأستنيتة أقل من درجة حرارة Acm. تُشجع هذه العملية على تكوين صفوف من كربيد السمنتيت داخل الهيكل المارتنسيتي النهائي، مما يُعزز مقاومة التآكل بشكل كبير.
  • نظافة: إن البنية الدقيقة النظيفة والخالية من الشوائب المفرطة أمر حيوي، وخاصة بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب أسطحًا مصقولة للغاية، مثل القوالب.

2.2 نقاط القوة الميكانيكية الأساسية للفولاذ 52100

تم تصميم الفولاذ السبائكي 52100 ليكون قادرًا على تحمل الأحمال العالية والمرونة.

الخاصية الميكانيكية

القيمة النموذجية / الخصائص المميزة للفولاذ 52100

ملحوظات

تصنيف

عالي الكربون، كروم، منخفض السبائك، تصلب كامل

معيار لتطبيقات المحامل

صلابة قابلة للتحقيق

60-64 قانون حقوق الإنسان

الحد الأدنى 62 HRC للمحامل الكروية المقواة

قوة الشد (المدرفلة على الساخن)

930 ميجا باسكال (135 كيلو باسكال)

الحالة كما هي

قوة الخضوع (المدرفلة على الساخن)

570 ميجا باسكال (83 كيلو باسكال)

الحالة كما هي

قوة الشد (مُخمَّدة بالزيت، غير مسحوبة)

1515 ميجا باسكال (220 كيلو باسكال)

يوضح إمكانية التصلب

قوة الخضوع (مُخمَّد بالزيت، غير مُسحوب)

965 ميجا باسكال (140 كيلو باسكال)

يوضح إمكانية التصلب

قوة الانحناء

حوالي 2400 ميجا باسكال (240 كجم/م²)

يوصى به لتطبيقات المحامل الكروية

معامل المرونة (يونغ)

حوالي 210 جيجا باسكال

صلابة المادة

2.3 أداء التعب

تعتبر حياة التعب العالية أمرًا بالغ الأهمية خاصية تحمل الفولاذ 52100، خاصةً لمكونات مثل محامل المحور المعرضة لأحمال دورية. يمكن أن تتأثر مقاومة التعب بعوامل مثل محتوى الشوائب ودقة المعالجة الحرارية. مراقبة الجودة، بما في ذلك اختبار التعب، أمر بالغ الأهمية.

2.4 مقاومة التآكل

يُظهر فولاذ 52100 مقاومة جيدة للتآكل. ويزداد هذا التأثير بشكل ملحوظ بفضل وجود جزيئات سمنتيت صغيرة جدًا وصلبة موزعة بالتساوي داخل البنية الدقيقة بعد المعالجة الحرارية المثلى. ويمكن للمعالجات المتخصصة، مثل عمليات الازدواج، تحسين خصائص التآكل بشكل أكبر مقارنةً بالكروم القياسي أو أنواع أخرى من فولاذ السبائك مثل 8620 في ظروف معينة.

2.5 قابلية التصلب

بفضل محتواه من الكروم، يتمتع فولاذ 52100 بصلابة جيدة. هذا يسمح له بتحقيق صلابة ثابتة من خلال مقطعه العرضي في أجزاء يصل سمكها إلى بوصة واحدة تقريبًا. صلابته تُضاهي صلابة فولاذ 5280.

2.6 قابلية التصنيع

للحصول على أفضل نتائج تشغيل آلي ولضمان استجابة موحدة خلال عمليات التصلب اللاحقة، يُنصح بشدة باستخدام هيكل كروي للفولاذ 52100. يُحسّن هذا الوضع من عمر الأداة وتشطيب السطح.

2.7 نظافة المواد وجودتها

جودة عالية محمل فولاذي 52100 يتم إنتاجه مع التركيز القوي على السلامة الداخلية والنظافة والتركيب الكيميائي الموحد.

  • التحكم في التضمين: بالنسبة للتطبيقات الحرجة مثل المحامل الكروية، فإن المستويات المنخفضة للغاية من الشوائب غير المعدنية (على سبيل المثال، النوع A، B، C، D) ومحتوى الأكسجين الأدنى أمر ضروري.
  • عمليات الصهر: يمكن أن توفر تقنيات الصهر المتقدمة مثل صهر الفراغ باستخدام الأقطاب الكهربائية الاستهلاكية (CEVM) أو إعادة صهر الخبث الكهربائي (ESR) البنية الدقيقة النظيفة بشكل استثنائي المطلوبة للتطبيقات الصعبة مثل القوالب المصقولة.
  • اعتبارات الصب: عند إنتاج الفولاذ 52100 عبر الصب المستمر الحديث، فإن دورات التجانس غير الكافية يمكن أن تؤدي إلى الفصل وتوزيع الكربيد غير المرغوب فيه، مما يؤثر سلبًا على خصائصه واستجابته للمعالجة الحرارية.
  • المعايير: تغطي ASTM A 535 سبائك الفولاذ عالية الجودة، والقضبان، وأنابيب دائرية، وقضبان، وأنابيب مخصصة لتصنيع المحامل المضادة للاحتكاك.

2.8 الاستقرار الأبعادي

يتطلب تحقيق ثبات أبعادي عالٍ جدًا في مكونات فولاذ 52100 تحكمًا دقيقًا في المعالجة الحرارية. قد يكون هذا الفولاذ حساسًا للتشوه، وقد يلزم خفض صلابته مقارنةً ببعض أنواع الفولاذ المتقدمة إذا كان الهدف الأساسي هو تحقيق الثبات التام. قد تؤدي درجات حرارة الأوستنيت أو ممارسات التصلب غير الصحيحة إلى التشقق.

2.9 قابلية اللحام

من المهم ملاحظة أن فولاذ المحمل 52100 يعتبر عمومًا غير قابل للحام بسبب محتواه العالي من الكربون، مما يجعله عرضة للتشقق أثناء اللحام وبعده.

2.10 المتانة

عند تبريده بالزيت بشكل صحيح عند درجة حرارة حوالي 850 درجة مئوية (1560 درجة فهرنهايت) للحصول على بنية دقيقة من الكربيدات الكروية المشتتة في مارتنسيت مُقسّى، يُظهر فولاذ 52100 صلابة جيدة. يمكن تقييم ذلك باستخدام اختبارات قياسية مثل طاقة تأثير الشق V لشاربي ومتانة كسر الإجهاد المستوي (KIc). أظهرت الدراسات أن فولاذ 52100 بينيت يُقدم صلابة تأثير أعلى مقارنةً ببعض أنواع الفولاذ المطروق بالمسحوق.

محمل فولاذي 52100
أرسل استفسارك الآن

3. المعالجة الحرارية

فولاذ 52100 هو فولاذ حمل بارز، يُقدّر لتحقيقه صلابة عالية. تتطور هذه الصلابة بشكل أساسي من خلال تكوين المارتنسيت في بنيته الدقيقة، نتيجةً لدقة المعالجة الحرارية للفولاذ 52100إن فهم هذه العمليات الحرارية هو المفتاح لتحسين فولاذ 52100 عناصر.

3.1 تصلب الفولاذ 52100: الأوستنيت و إخماد

لتحقيق الصلابة العالية المطلوبة والبنية الدقيقة المرغوبة في فولاذ 52100، يتم استخدام عملية تصلب حاسمة من خطوتين: الأوستنيت تليها الإطفاء.

3.1.1 الأوستينيت

تتضمن مرحلة الأوستنيت تسخين فولاذ 52100 لتحويل بنيته. للحصول على أفضل النتائج، يجب استخدام درجة حرارة الأوستنيت لـ فولاذ 52100 ينبغي أن يتم التحكم فيها بدقة، ومن الأفضل أن تكون حول 855 +/- 5 درجة مئويةيُنصح أيضًا باستخدام درجات حرارة مثل 840 أو 850 درجة مئوية قبل الإطفاء. من المهم تجنب التسخين. فولاذ 52100 فوق هذا النطاق المحدد (ارتفاع درجة الحرارة)، حيث يمكن أن يؤدي هذا إلى احتباس مفرط للأوستينيت وزيادة خطر التشقق عند الإطفاء.

3.1.2 التبريد

بعد الأوستنيت، فولاذ 52100 يتم تبريده بسرعة (إخماده). وسائط الإخماد الشائعة لـ فولاذ 52100 يشمل:

  • زيت
  • حمام الملح

Martempering هي تقنية أخرى تستخدم لـ فولاذ 52100يتضمن ذلك عادةً التبريد في حمام ملح ساخن، يليه التبريد في الهواء الساكن، وهي طريقة تم اختيارها لتقليل التشوه.

3.2 التقسية 52100 فولاذ

بعد عملية التصلب، يعتبر التصلب خطوة حاسمة في المعالجة الحرارية للفولاذ 52100 دورة. تُجرى عملية التطبيع عند درجات حرارة أقل من نقطة التجمد (النقطة الحرجة الدنيا) للفولاذ. أهدافها الرئيسية هي تعزيز المتانة وتخفيف الضغوط الداخلية. فولاذ 52100.

درجات حرارة التلطيف والصلابة الناتجة

يؤثر اختيار درجة حرارة التلطيف بشكل مباشر على الخصائص النهائية فولاذ 52100.

درجة حرارة التلطيف للفولاذ 52100

الصلابة الناتجة النموذجية (HRC)

ملاحظات حول تطبيقات الفولاذ 52100

220 درجة مئوية أو 240 درجة مئوية

حوالي 60-60.5 HRC

لتحقيق استقرار أبعادي جيد في فولاذ 52100، خاصة لتطبيقات المحمل (ظروف SO أو S1).

180 درجة مئوية أو 190 درجة مئوية

يختلف

كما يوجد نطاق تلطيف شائع لـ فولاذ 52100.

150 درجة مئوية – 200 درجة مئوية

يختلف

صلابة فولاذ 52100 تكون منخفضة بشكل عام عندما يتم تعديلها في هذا النطاق.

غالبًا ما يتم استخدام المزاج المزدوج لـ فولاذ 52100أحيانًا، مع معالجة متوسطة تحت الصفر (مبردة). يساعد هذا على ضمان تحويل أي أوستينيت متبقي وتخفيف الضغوط بفعالية.

3.3. التلدين (التليين) لفولاذ 52100

متى فولاذ 52100 يجب تليينها، على سبيل المثال، قبل التشغيل، والتلدين هو الحل المناسب المعالجة الحرارية للفولاذ 52100.

عمليات التلدين ونتائجها للفولاذ 52100

عملية التلدين للفولاذ 52100

صلابة الهدف (HB)

البنية الدقيقة الناتجة في الفولاذ 52100

الفائدة الأساسية للفولاذ 52100

التلدين القياسي

حوالي 198 HB

بيرلايت صفائحي بشكل أساسي

تليين عام.

التلدين المُحسَّن/الكروي

180-190 هاب

بنية كروية (كربيدات كروية في الفريت)

تحسين قابلية التشغيل فولاذ 52100.

يتم إنتاج الكريات الكروية، التي يتم تحقيقها من خلال معدلات التبريد المتحكم فيها أثناء التلدين، في مصفوفة الفريت، مما يعزز بشكل كبير من قابلية التصنيع فولاذ 52100.

5. معالجة سطح الفولاذ 52100

لتعزيز صلابة السطح ومقاومة التآكل بشكل أكبر، يمكن تطبيق معالجات سطحية مختلفة على فولاذ 52100 عناصر.

  • الكروم: معالجة سطحية ل فولاذ 52100.
  • المعالجة المزدوجة (الكروم + النترتة البلازمية): يمكن أن يوفر هذا المزيج مقاومة أفضل للتآكل فولاذ 52100 مقارنة بالكروم وحده.
  • التصلب بالحث: يتم استخدام هذه الطريقة لتحقيق صلابة سطحية عالية على فولاذ 52100على سبيل المثال، تم إثبات أنه يصل إلى 61-63 HRC على فولاذ 52100 أعمدة.

السيطرة الدقيقة على جميع المعالجة الحرارية للفولاذ 52100 المراحل، وخاصة الأوستنيت والتهدئة، ضرورية لتحقيق التوازن المطلوب بين الصلابة والمتانة والاستقرار البعدي في المنتج النهائي الخاص بك. فولاذ 52100 عناصر.

4. التطبيقات

في المقام الأول، يتم استخدام الفولاذ 52100 في التصنيع محامل كروية وهي درجة كلاسيكية لـ محمل دوار من الفولاذيتم تسليط الضوء على دورها الحاسم في مكونات المحامل عالية الأداء من خلال مواصفاتها في ASTM A295 (لقضبان الفولاذ السبائكي المدرفلة على الساخن للمحامل المضادة للاحتكاك) وASTM A535 (للصلب الخاص للمحامل الكروية والأسطوانية).

بعد المعالجة الحرارية، يصبح الفولاذ 52100 مناسبًا تمامًا للتطبيقات التي تتطلب:

  • قدرة تحمل عالية
  • ممتاز مقاومة التآكل
  • طويل حياة التعب

وبالتالي، يُستخدم بنجاح في المحركات الكهربائية، وعلب التروس، وأعمدة الدوران الرئيسية لمحركات الطائرات التوربينية الغازية، وناقلات الحركة في المروحيات، ومحامل دعم مصانع الدرفلة الفولاذية. تطبيقات الفولاذ 52100 إظهار تنوعها.

بالإضافة إلى استخداماته في المحامل، تمتد استخداماته إلى عمليات تصنيع متخصصة. على سبيل المثال، يُستخدم كمادة تغليف في لحام ترسيب المسحوق بقوس البلازما المنقول (PTA). تُوفر طبقة فولاذ 52100 التي تُغلف ركيزة مثل AISI 1022M مقاومة كبيرة للتآكل والتعب، حيث صُممت المنطقة الحرجة لتحمل التعب داخل هذا التغليف.

علاوة على ذلك، فإن خصائصه تجعل الفولاذ 52100 قيماً لبعض الأغراض. تطبيقات فولاذ الأدواتيُصنف هذا الفولاذ كفولاذ شبه عالي السرعة، ويمكن أن يصل صلابته إلى نطاق 62-64 HRC. ورغم أن مقاومته للتسخين والتآكل قد تكون أقل من بعض أنواع الفولاذ عالي السرعة، إلا أنه يُستخدم في بعض أدوات العمل على البارد أو المكونات الميكانيكية. يُستخدم الفولاذ 52100 المصهور بالتفريغ الكهربائي أو المُعاد صهره بالكهرباء في قوالب يصل قطرها إلى 50 مم (بوصتين) للقوالب الاستهلاكية. تُعالج هذه المادة حرارياً إلى 59-61 HRC، مما يوفر عمراً افتراضياً مثالياً للقالب، وهي مناسبة للنقش الضوئي الكيميائي لإنشاء أسطح مصقولة ذات بروز منخفض.

5. المعايير والبدائل المكافئة

  • AISI/SAE: 52100
  • الصين(GB): GCr15
  • UNS: G52986
  • DIN (W-Nr): 3505 (يُعرف أيضًا باسم 100Cr6)
  • JIS: SUJ2
  • AMS: AMS 6490، AMS 6491 (فولاذ محمل عالي الجودة للطائرات)
  • ASTM: A295 (المواصفة القياسية للصلب عالي الكربون المقاوم للاحتكاك)

الأسئلة الشائعة

1. ما هي فوائد الفولاذ 52100؟

  • المحامل الدوارة. تُعتبر مادةً كلاسيكيةً ومعياريةً لتطبيقات المحامل عالية الكربون، وخاصةً المحامل الكروية والأسطوانية.
  • قوالب. يمكن استخدامها للقوالب التي يصل قطرها إلى 50 مم والتي تتطلب أسطحًا مصقولة بدقة.
  • مادة الكسوة في لحام قوس نقل المسحوق (PTA).
  • التطبيقات التي تتطلب مقاومة جيدة للتآكل دون الحاجة إلى الكربنة.

2. ما هي قوة الفولاذ 52100؟

تعتمد قوة الفولاذ 52100 بشكل كبير على المعالجة الحرارية المحددة المطبقة.

  • قوة الشد:

◦يمكن أن يتراوح من 585-620 ميجا باسكال (85-90 كيلو باسكال).

◦بعد إخماد الزيت من 850 درجة مئوية (1560 درجة فهرنهايت)، تختلف قوة الشد مع درجة حرارة التلطيف.

◦بالنسبة لتطبيقات القالب، يتم إدراج قوة الشد عند 80000 رطل لكل بوصة مربعة (552 ميجا باسكال) في الحالة الملدنة و120000 رطل لكل بوصة مربعة (827 ميجا باسكال) عند إخمادها بالزيت وتلطيفها عند 400 درجة فهرنهايت (204 درجة مئوية).

  • قوة الخضوع:

◦يمكن أن يكون 450 ميجا باسكال (65 كيلو باسكال).

◦بعد إخماد الزيت من 850 درجة مئوية (1560 درجة فهرنهايت)، تختلف قوة الخضوع مع درجة حرارة التلطيف.

◦بالنسبة لتطبيقات القالب، يتم إدراج قوة الخضوع عند 35000 رطل لكل بوصة مربعة (241 ميجا باسكال) في الحالة الملدنة و93000 رطل لكل بوصة مربعة (641 ميجا باسكال) عند إخمادها بالزيت وتلطيفها عند 400 درجة فهرنهايت (204 درجة مئوية).

  • قوة الضغط:

◦يمكن أن يصل إلى 2760 ميجا باسكال (400 كيلو باسكال) أو 2930 ميجا باسكال (425 كيلو باسكال).

3. ما هو الفرق بين الفولاذ 52100 و 1095؟

ملخص الاختلافات الرئيسية:

  • محتوى الكروم:يحتوي الفولاذ 52100 على الكروم، في حين أن الفولاذ 1095 عبارة عن فولاذ عالي الكربون عادي لا يحتوي على قدر كبير من الكروم.
  • التطبيقات الأساسية:يعتبر الفولاذ 52100 بشكل أساسي فولاذ محمل، في حين أن الفولاذ 1095 عبارة عن فولاذ عالي الكربون متعدد الأغراض يستخدم غالبًا في الينابيع والشفرات.
  • قابلية التصلب:كلاهما قابل للتصلب، ولكن محتوى الكروم في 52100 يؤثر على استجابته للمعالجة الحرارية.
  • مقاومة التآكل:يوفر 52100 مقاومة للتآكل أفضل قليلاً من الكربون العادي 1095 بسبب محتواه من الكروم، على الرغم من أن أياً منهما لا يعتبر فولاذًا مقاومًا للتآكل.

احصل على عرض أسعار مجاني + نصائح الخبراء في المعالجة الحرارية لاحتياجاتك الخاصة بالفولاذ 52100!

البحث عن الأداء العالي محمل فولاذي 52100 مع تسليم موثوق به ودعم من الخبراء؟
أوبو ستيل هي الشركة المصنعة والمورد العالمي الموثوق بها.

اتصل بنا الآن واحصل على:

  • ✅ عرض أسعار فوري للمقاسات المطلوبة

  • ✅ استشارة فنية مجانية من مهندسي الصلب لدينا (الصلابة، التشغيل، المعالجة الحرارية، وما إلى ذلك)

  • ✅ جدولة الإنتاج ذات الأولوية للطلبات العاجلة

  • ✅ شهادات اختبار المطاحن (MTC) متضمنة مع كل شحنة

📩 احصل على عرض الأسعار المخصص لك اليوم - بدون أي التزام! 

منتجاتنا
arالعربية
en_USEnglish pt_BRPortuguês do Brasil es_AREspañol de Argentina es_CLEspañol de Chile es_MXEspañol de México tr_TRTürkçe viTiếng Việt id_IDBahasa Indonesia cs_CZČeština sl_SISlovenščina pl_PLPolski ro_RORomână arالعربية