فولاذ الأدوات 7CrSiMnMoV: دليل شامل

فولاذ الأدوات 7CrSiMnMoV، المعروف غالبًا باسم فولاذ CH-1، هو فولاذ قوالب بارد منخفض السبائك، يتميز بسمعة طيبة في هذا المجال بفضل خصائصه الاستثنائية. ما الذي يميزه؟ إنه مناسب بشكل خاص للتصلب باللهب، حيث يوفر قابلية تصلب ممتازة، ونطاقًا واسعًا لدرجات حرارة الإخماد، وميلًا منخفضًا لارتفاع درجة الحرارة. هذا يعني أنه يبقى ثابتًا أثناء المعالجة الحرارية مع أدنى حد من التشوه - وهي ميزة مهمة للمصنعين الذين يسعون إلى الموثوقية والدقة.

1. التركيب الكيميائي لفولاذ الأدوات 7CrSiMnMoV

• الكربون (C): 0.65 – 0.75%
• السيليكون (Si): 0.85 – 1.15%
• المنغنيز (Mn): 0.65 – 1.05%
• الفوسفور (P): ≤ 0.030%
• الكبريت (S): ≤ 0.030%
• الكروم (Cr): 0.90 – 1.20%
• الموليبدينوم (Mo): 0.20 – 0.50%
• الفاناديوم (V): 0.15 – 0.30%

هذا الخليط هو ما يعطي الفولاذ قوته ومتانته ومقاومته للتآكل، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات الشاقة.

2. تطبيقات فولاذ الأدوات 7CrSiMnMoV

هذا الفولاذ مُستخدمٌ في العديد من الأدوات والقوالب. إليكم أبرز ما يُميّزه:

• قوالب الإدخال الكبيرة وقوالب التقطيع
• اللكمات وقوالب التشكيل
• قوالب السحب العميق وقوالب الختم البارد
• قوالب متخصصة مثل قوالب الباكليت والطين
• أدوات القطع مثل شفرات القص وسكاكين قطع الورق
• المكونات الصناعية، بما في ذلك الأسطوانات وشرائط توجيه الأدوات الآلية

يُعدّ هذا الفولاذ خيارًا مثاليًا للقوالب الكبيرة، مثل تلك المستخدمة في الألواح الخارجية للسيارات وقوالب الثني البارد. في الواقع، يتفوق على أنواع أخرى من الفولاذ، مثل GCr15 وCr12MoV، من حيث عمر الأداة في أعمال الثقب والقطع. كما أنه عملي كحشوات في قوالب الختم الكبيرة، حيث يُبسّط التصلب الموضعي الإنتاج.

3. عمليات المعالجة الحرارية لفولاذ الأدوات 7CrSiMnMoV

لتحقيق أفضل النتائج مع الفولاذ 7CrSiMnMoV، المعالجة الحرارية أمر بالغ الأهمية. إليك كيفية القيام بذلك:

3.1 التشكيل

ابدأ بتسخين قضبان الفولاذ إلى ١١٠٠-١٢٠٠ درجة مئوية، ثم استكمل التسخين إلى ٨٠٠-٨٥٠ درجة مئوية، واتركها تبرد ببطء. يضمن التسخين المسبق إلى ٨٠٠-٩٠٠ درجة مئوية تسخين كل شيء بالتساوي، مما يُهيئ الأرضية لنتيجة ممتازة.

3.2 المعالجة الحرارية المسبقة

• التطبيع: قم بتسخينه إلى 840-860 درجة مئوية لتحسين بنية الحبوب، وإزالة الكربيدات الشبكية، وتسهيل التشغيل.
• التلدين المتساوي الحرارة: سخّنه إلى ٨٢٠-٨٤٠ درجة مئوية، ثم اتركه لعدة ساعات، ثم برّده ببطء إلى حوالي ٦٨٠-٧٠٠ درجة مئوية قبل الانتهاء بالتبريد الهوائي. كلتا الطريقتين تصلان إلى صلابة ٢١٧-٢٤١ HBW.

3.3 التبريد

هنا يصبح الفولاذ أكثر صلابة. سخّنه إلى 860-920 درجة مئوية ثم برّده بسرعة - الزيت أو الهواء فعالان. يمكن للتبريد بالزيت عند 860 درجة مئوية تحقيق صلابة 62 HRC، بينما يصل التبريد بالهواء إلى 59 HRC. حتى في عينة بسمك 80 مم، ستظل تحصل على 60 HRC عند عمق 30 مم، مما يُظهر صلابته المذهلة.

3.4 التلطيف

بعد الإطفاء، يُعاد تسخينه عند درجة حرارة تتراوح بين ١٦٠ و٢٠٠ درجة مئوية لضبط التوازن بين الصلابة والمتانة، ليصل إلى صلابة تتراوح بين ٥٨ و٦٢ HRC. بالنسبة للأجزاء الأصغر، قد يكون التدريج الذاتي هو الحل الأمثل.

3.5 معالجات تصلب السطح

التصلب باللهب يُحدث نقلة نوعية هنا - سخّن القالب مسبقًا إلى ١٨٠-٢٠٠ درجة مئوية، ثم سخّنه إلى ٩٠٠-١٠٠٠ درجة مئوية ثم برده بالهواء. هذا مثالي لزيادة عمر القالب، خاصةً في استخدامات السيارات. خيار آخر؟ معالجة انتشار الفاناديوم في حمام بوراكس، مما يُكوّن طبقة بسمك ١٠-١٥ ميكرومترًا بصلابة ٢٨٢٠-٣٠١٠ فولت عالي لمقاومة فائقة للتآكل.

4. الخصائص الفيزيائية

إليكم نظرة سريعة على ما يجعل هذا الفولاذ مميزًا:

• درجات الحرارة الحرجة: Ac1: ~776 درجة مئوية، Ac3: ~834 درجة مئوية، Ar1: ~694 درجة مئوية، Ar3: ~732 درجة مئوية، Ms: ~211 درجة مئوية
• معامل التمدد الخطي: يتراوح من 12.7 × 10^ (- 6)/°C (11-100°C) إلى 14.3 × 10^ (- 6)/°C (11-500°C)، ويختلف باختلاف درجة الحرارة.

تساعد هذه الإحصائيات في التنبؤ بكيفية التعامل مع الحرارة والضغط أثناء العمل.

5. الخاتمة

عندما يتعلق الأمر بقوالب وأدوات العمل البارد، يُعد فولاذ 7CrSiMnMoV خيارًا متميزًا. يتميز بصلابة عالية، ومقاومة ممتازة للتآكل، ومتانة فائقة، بالإضافة إلى حافة مقاومة للتصلب باللهب، مما يجعله الخيار الأمثل لجميع الأغراض، من قوالب السيارات إلى أدوات القطع الدقيقة. بفضل المعالجة الحرارية المناسبة، يوفر هذا الفولاذ أداءً ومتانة موثوقين.