6CrW2Si الفولاذ نظرة عامة فنية

نظرة عامة تقنية على فولاذ 6CrW2Si: فولاذ 6CrW2Si هو فولاذ أدوات متعدد الاستخدامات، فعال في تطبيقات العمل الباردة والساخنة، خاصةً حيث تكون مقاومة الصدمات والتآكل عاملين حاسمين. يُعرف بأنه صنف مقاوم للصدمات، ويُستخدم عادةً في قوالب التشكيل البارد. بالمقارنة مع صنفي 4CrW2Si و5CrW2Si، يتميز فولاذ 6CrW2Si عادةً بصلابة أعلى بعد التبريد، ويوفر متانة أفضل في درجات الحرارة المرتفعة.

مع ذلك، يجب على المستخدمين الانتباه لبعض الخصائص. ففي المقاطع العرضية الأكبر، يميل الكربيد إلى الانفصال بشكل شريطي، مما قد يقلل من المتانة. إضافةً إلى ذلك، فإن هذا النوع حساسٌ لإزالة الكربون أثناء التسخين، ويتطلب التحكم في التشوه أثناء عملية الإخماد عنايةً فائقة.

1. فولاذ 6CrW2Si التركيب الكيميائي(GB/T 1299-2000 / GB/T 1299-2014 (T40296))

• الكربون (C):55 – 0.65%
• السيليكون (Si):50 – 0.80%
• المنغنيز (Mn):≤ 0.40%
• الكروم (Cr):10 – 1.30%
• التنغستن (W):20 – 2.70%
• الفوسفور (P):≤ 0.030%
• الكبريت (S):≤ 0.030%
• النيكل (Ni):≤ 0.30% (≤ 0.25% وفقًا لمعيار 2014)
• النحاس (Cu):≤ 0.30% (≤ 0.25% وفقًا لمعيار 2014)

2. فولاذ 6CrW2Si الدرجات الدولية المكافئة

• ايزو: 60WCrV8
• اللغة الإنجليزية: 60WCrV8
• دين: 2550 (أو 60WCrV7)
• ASTM: س1 (T41901)
• جيس: SKS4
• NF (فرنسا): 55WC20
• UNI (إيطاليا): 55WCrV8
• SIS (السويد): 2550

3. فولاذ 6CrW2Si الخصائص الفيزيائية

درجات حرارة التحول الرئيسية لـ 6CrW2Si هي تقريبًا:

• AC1: 775 درجة مئوية
• أك3: 810 درجة مئوية
• آنسة: 280 درجة مئوية
• Ar1: 700 درجة مئوية

4. فولاذ 6CrW2Si المعالجة الحرارية

سليم المعالجة الحرارية يعد أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الخصائص المطلوبة في 6CrW2Si.

4.1 التشكيل

• التدفئة:السبائك: 1170-1200 درجة مئوية؛ الكتل: 1150-1170 درجة مئوية.
• درجة حرارة التشكيل الأولية:السبائك: 1150-1180 درجة مئوية؛ الكتل: 1100-1140 درجة مئوية.
• درجة حرارة التشكيل النهائية:السبائك: ≥ 850 درجة مئوية؛ الكتل: ≥ 800 درجة مئوية.
• تبريد: التبريد البطيء بعد التشكيل أمر ضروري.

4.2 التلدين

• التلدين العام: سخّن إلى ٨٠٠-٨٢٠ درجة مئوية، ثم اتركه لمدة ٣-٥ ساعات، ثم برّد الفرن إلى أقل من ٥٥٠ درجة مئوية، ثم برّده بالهواء. الصلابة المتوقعة: ٢٢٩-٢٨٥ HBW. التركيب الدقيق: بيرليت حبيبي مع كربيدات ثانوية.
• التلدين المتساوي الحرارة: سخّن إلى ٨٣٠-٨٤٠ درجة مئوية (٢-٣ ساعات)، ثم برّد في الفرن إلى ٦٨٠-٧٠٠ درجة مئوية، ثم ثبته (٣-٤ ساعات)، ثم برّد في الفرن إلى ٥٠٠ درجة مئوية، ثم برّده بالهواء. صلابة ≤ ٢٨٩ HBW.
• التبريد عند درجات حرارة عالية (لسهولة التصنيع): سخنيها على درجة حرارة 700-730 درجة مئوية، اتركيها لمدة 2-4 ساعات، ثم ضعيها في الفرن أو في الهواء لتبرد.

4.3 إخماد

• درجة حرارة: 860 – 900 درجة مئوية.
• واسطة: الزيت (عند درجة حرارة 20-40 درجة مئوية).
• الصلابة المتوقعة: ≥ 57 HRC بعد التبريد إلى درجة حرارة الزيت.

4.4 التقسية

تعتمد درجة حرارة التلطيف على متطلبات التطبيق:

• تخفيف التوتر/الاستقرار: يُسخّن عند درجة حرارة ٢٠٠-٢٥٠ درجة مئوية (زيت أو قلوي منصهر). يُبرّد بالهواء. صلابته: ٥٣-٥٨ HRC.
• تقليل الصلابة/تخفيف التوتر: يُسخّن عند درجة حرارة ٤٣٠-٤٧٠ درجة مئوية (بفرن هوائي أو قلوي/نترات منصهرة). يُبرّد بالهواء. صلابته: ٤٥-٥٠ HRC.
• هشاشة المزاج: كن حذرًا من هشاشة المزاج الطفيفة التي تحدث بين 300-350 درجة مئوية.
• نقاط التخفيف الشائعة: يُنتج التصلب عند درجة حرارة ٢٥٠ درجة مئوية تقريبًا مقاومة تتراوح بين ٥٤ و٥٦ HRC. أما التصلب عند درجة حرارة قريبة من ٤٥٠ درجة مئوية فينتج عنه مقاومة تتراوح بين ٥٠ و٥٢ HRC مع تحسين مقاومة الصدمات.

4.5 الصلابة مقابل درجة حرارة التلطيف (بعد إخماد الزيت عند 880 درجة مئوية):

• غير مخفف: ~59 HRC
• 200 درجة مئوية: ~56 HRC
• 400 درجة مئوية: ~49 HRC
• 600 درجة مئوية: ~35 HRC

5. الخصائص الميكانيكية

• صلابة: صلابة عالية (يمكن أن تصل إلى 60-62 HRC).
• صلابة: مرتفعة نسبيًا، على الرغم من إمكانية انخفاضها في الأقسام الأكبر بسبب فصل الكربيد.
• قوة: قوة جيدة في درجات الحرارة العالية وقوة عالية في التعب.
• مقاومة التآكل: مقاومة جيدة للتآكل، أفضل قليلاً من 5CrW2Si.
• مقاومة المزاج: مقاومة جيدة للتليين أثناء التلطيف.

6. التطبيقات

يُعدّ 6CrW2Si خيارًا ممتازًا لتصنيع الأدوات والقوالب المعرضة لأحمال صدمات وتتطلب مقاومة عالية للتآكل. ويُستخدم بكثرة في:

• قوالب التثقيب والتشكيل شديدة التحمل (حيث يكون التآكل/الانهيار من أوضاع الفشل).
• مكونات الأدوات الهوائية.
• يموت التأثير.
• شفرات القص الباردة.
• قوالب التقطيع والتشذيب.
• أدوات المطرقة الهوائية.
• لكمات ساخنة ومثيرة.
• قضبان الثقب (لصب السبائك الخفيفة في درجات حرارة عالية).
• قوالب التشكيل الساخن.
• أدوات تشطيب الصب.

فهو بمثابة بديل عملي عندما:

• تفتقر فولاذ الأدوات الكربونية إلى القدرة الكافية على التحميل.
• لا توفر الدرجات القياسية لإخماد الزيت صلابة كافية.
• الفولاذ من نوع Cr12 معرض للتشقق.
• لا يتم تبرير الفولاذ عالي السرعة (HSS) اقتصاديًا لمقاومة التآكل المطلوبة.

بالمقارنة مع الفولاذ عالي السرعة من النوع W مثل SKH2، يوفر 6CrW2Si بديلاً لأنواع مختلفة من قوالب العمل الساخنة والباردة، واللكمات، وأدوات القطع، على الرغم من أن الصلابة قد تكون أقل في الأحجام الأكبر.