فولاذ أداة العمل البارد 7Cr7Mo3V2Si (LD)

1. نظرة عامة والمزايا الرئيسية

فولاذ الأدوات 7Cr7Mo3V2Si، المعروف أيضًا باسم فولاذ LD، هو فولاذ أدوات عالي الأداء، مُشَكَّل على البارد، ومُصمَّم للتطبيقات الصعبة. يتميز بقوته العالية ومتانته الممتازة، ويستجيب جيدًا لعمليات المعالجة الحرارية القياسية.

بالمقارنة مع أنواع الفولاذ الأخرى الشائعة للأدوات، مثل Cr12 تُقدم درجات أو فولاذ عالي السرعة مثل W6Mo5Cr4V2 و7Cr7Mo3V2Si تحسينات ملحوظة في القوة والمتانة ومقاومة التآكل. يُعزى هذا الأداء المُحسّن لمقاومة التآكل بشكل أساسي إلى تكوين كربيدات دقيقة من نوع MC داخل البنية الدقيقة للفولاذ بعد المعالجة الحرارية المناسبة. في حين أن مقاومة التآكل الخاصة به تُعادل أو تتجاوز مقاومة التآكل الخاصة بـ Cr12Mo1V1يوفر 7Cr7Mo3V2Si صلابة ومقاومة أفضل بكثير للتليين في درجات الحرارة المرتفعة (مقاومة التلطيف) مقارنة بفولاذ سلسلة Cr12 النموذجي.

من ناحية التصنيع، يتميز هذا النوع بقابلية تشغيل جيدة على الساخن والبارد. والأهم من ذلك، أنه يُظهر أدنى تشوه أثناء المعالجة الحرارية، مما يضمن ثباتًا أبعاديًا للأدوات المعقدة.

2.  تطبيقات فولاذ الأدوات 7Cr7Mo3V2Si

خصائص 7Cr7Mo3V2Si تجعله مناسبًا جدًا لأدوات العمل الباردة التي تتطلب تحمل ضغوط تشغيلية كبيرة، بما في ذلك الضغط والصدمات. تشمل تطبيقاته النموذجية ما يلي:

• أدوات التشكيل البارد: اللكمات والقوالب، بما في ذلك قوالب تقليم البراغي والثقب.
• قوالب البثق البارد المعقدة: مثل تلك المستخدمة في تصنيع حوامل أسفل الدراجات أو المكونات المماثلة.
• قوالب الختم والختم البارد: تشمل الأمثلة الأدوات المستخدمة في تصنيع نوابض السيارات أو صفائح الفولاذ السيليكوني.
• قوالب لف الخيوط: خاصة لإنتاج البراغي عالية القوة.
• أدوات التشكيل البارد الأخرى: بما في ذلك القوالب الباردة، والضغط، والانحناء.

لقد أثبت هذا الفولاذ موثوقيته في مختلف القطاعات، بما في ذلك صناعة الطيران، والسيارات، وتصنيع المحامل، وإنتاج الأجهزة العامة.

3. فولاذ الأدوات 7Cr7Mo3V2Si التركيب الكيميائي

• الكربون (C): 0.70 – 0.80
• السيليكون (Si): 70 – 1.20
• المنغنيز (Mn): ≤ 0.50
• الفوسفور (P): ≤ 0.030
• الكبريت (S): ≤ 0.030
• الكروم (Cr): 50 – 7.50
• الموليبدينوم (Mo):00 – 3.00
• الفاناديوم (V): 70 – 2.20

4.  المواصفات الفنية لفولاذ الأدوات 7Cr7Mo3V2Si

4.1 المعالجة الحرارية حدود

• درجات الحرارة الحرجة: Ac1: 856 درجة مئوية، Ac3: 915 درجة مئوية، Ar1: 720 درجة مئوية، السيدة: 105 درجة مئوية.
• التشكيل: ابدأ التشكيل بدرجة حرارة تتراوح بين ١١٠٠ و١١٥٠ درجة مئوية. لا تُشَكِّل أقل من ٨٥٠ درجة مئوية. تأكد من التبريد البطيء بعد التشكيل (أقل من ٧٠٠ درجة مئوية).
• التلدين: سخّن إلى ٨٤٠-٨٦٠ درجة مئوية، ثم احفظه لمدة ٣-٤ ساعات. برّده في الفرن بمعدل ٥-١٠ درجات مئوية في الساعة حتى ٦٠٠ درجة مئوية أو أقل، ثم برّده بالهواء. صلابة التلدين المستهدفة هي ١٨٧ HBW أو أقل.
• الإطفاء: يُطهى في الزيت عند درجة حرارة 1100-1160 درجة مئوية.
• التلطيف: يُسخّن بين ٥٠٠ و٦٥٠ درجة مئوية، حسب درجة الصلابة المطلوبة. تتراوح درجة الصلابة الناتجة عادةً بين ٤٥ و٦٠ HRC.

4.2 تحسين الخصائص عن طريق المعالجة الحرارية

يمكن تخصيص الخصائص النهائية من خلال خيارات المعالجة الحرارية المحددة:

• للحصول على قوة عالية و صلابة: استخدم درجة حرارة التبريد بالقرب من الحد الأدنى من النطاق (حوالي 1100 درجة مئوية)، تليها عملية التلطيف عند حوالي 550 درجة مئوية.
• للحصول على مقاومة عالية للتآكل (خاصة تحت التأثير): استخدم درجة حرارة التبريد بالقرب من الحد الأعلى (حوالي 1150 درجة مئوية) متبوعة بالتلطيف عند حوالي 560 درجة مئوية.

4.3 معالجة متقدمة لتحسين الأداء

بالنسبة للتطبيقات الهامة، ضع في اعتبارك الخطوات الإضافية التالية:

• العلاج بالتبريد: يمكن أن يؤدي التجميد العميق عند درجة حرارة -196 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة، والذي يتم تطبيقه بعد التبريد وقبل التلطيف، في بعض الأحيان إلى إطالة عمر الأداة، وخاصة في قوالب البثق البارد المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
• المعالجات السطحية: لقد أثبتت العمليات مثل النترتة (التي يتم إجراؤها عند حوالي 550 درجة مئوية بعد الإطفاء والتهدئة) تحسينات كبيرة في عمر المكونات مثل اللكمات عالية السرعة لأنابيب الألومنيوم.

5. أداء مثبت

تؤكد النتائج الميدانية مزايا 7Cr7Mo3V2Si. ومن الأمثلة على ذلك:

• تظهر القوالب المتدحرجة عمرًا مضاعفًا لـ Cr12MoV يموت وأربعة أضعاف ذلك 9SiCr يموت.
• حققت مثاقب البثق البارد عمر خدمة أطول بمقدار 6-7 مرات مقارنة بطرق المعالجة الحرارية التقليدية عندما تم استخدام دورة إخماد وتلطيف منخفضة الحرارة محسنة.

6. ملاحظة معالجة هامة

توخَّ الحذر أثناء عملية التبريد. فالتسخين فوق الحد الأقصى الموصى به وهو 1160 درجة مئوية قد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة، مما يؤدي إلى نمو مفرط للحبيبات، مما يؤثر سلبًا على خصائص الفولاذ.

7. ملخص

يوفر فولاذ الأدوات 7Cr7Mo3V2Si (LD) مزيجًا قويًا من القوة والمتانة ومقاومة التآكل، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من تطبيقات العمل البارد الشاقة. تتحقق مزايا أدائه من خلال التحكم الدقيق في المعالجة الحرارية والتجهيز. يمثل هذا النوع خيارًا موثوقًا للمواد المستخدمة في الأدوات المعقدة حيث يكون طول العمر والأداء تحت الضغط أمرًا بالغ الأهمية.