فولاذ الأدوات Cr12Mo1V1 نظرة عامة فنية

فولاذ الأدوات Cr12Mo1V1 نظرة عامة فنية: Cr12Mo1V1 هو فولاذ أدوات عالي الكربون والكروم، يُصنف كفولاذ قوالب للعمل على البارد، يتميز بمقاومة عالية للتآكل ومتانة عالية. ونظرًا لاحتوائه على كربيدات يوتكتيكية صلبة، وهي أساسية لمقاومة التآكل، يُشار إليه غالبًا باسم فولاذ ليدبوريت.

من أهم مميزات Cr12Mo1V1 تركيبته، وتحديدًا ارتفاع مستويات الموليبدينوم (Mo) والفاناديوم (V) مقارنةً بصنف Cr12MoV القديم. يُحسّن هذا السبائك المُحسّن البنية الدقيقة للفولاذ وحجم حبيباته، مما يُحسّن خصائص الأداء بشكل مباشر.

1. التركيب الكيميائي لفولاذ الأدوات Cr12Mo1V1 (المعيار المرجعي: GB/T 1299)

التركيب الكيميائي النموذجي (الكسر الكتلي %) هو:

• الكربون (C):40 – 1.60%
• السيليكون (Si):≤0.60%
• المنغنيز (Mn):≤0.60%
• الكروم (Cr): 0 – 13.0%
• الموليبدينوم (Mo):70 – 1.20%
• الفاناديوم (V):50 – 1.10%
• الفوسفور (P):≤0.030%
• الكبريت (S):≤0.030%
• الكوبالت (Co):≤1.10%

لاحظ أن نطاق الفاناديوم أعلى بشكل ملحوظ من نطاق Cr12MoV، مما يساهم في تحسين خصائصه.

2. مزايا الأداء

يُقدم Cr12Mo1V1 أداءً عامًا متفوقًا مقارنةً بـ Cr12MoV، ويرجع ذلك أساسًا إلى مقاومة أعلى للتآكل ومتانة مُحسّنة. يُعزز محتوى الموليبدينوم والفينيل المتزايد جزيئات كربيد أدق وأكثر توزيعًا متساويًا. تُعدّ هذه الكربيدات أساسية لمقاومة التآكل الكاشط. كما تُحسّن البنية الدقيقة المُحسّنة مقاومة الفولاذ للتشقق والتشقق تحت ضغط التشغيل.

في الممارسة العملية، أظهر ما يعادل الدرجة D2 عمر خدمة أطول بشكل ملحوظ (تشير التقارير إلى 5-6 مرات) من Cr12MoV في تطبيقات مثل عجلات لف الخيوط وقوالب الختم الباردة.

3. فولاذ الأدوات Cr12Mo1V1 المعالجة الحرارية

3.1 حالة التوريد: يتم توفيرها عادة بشكل مبرد للحصول على قابلية تصنيع جيدة (صلابة ≤255 HBW).

3.2 التصلب: يتطلب الإخماد. تتراوح درجات حرارة الأوستنيت الشائعة بين ١٠٣٠ و١٠٥٠ درجة مئوية. تعتمد طرق الإخماد (الهواء، الزيت، حمام الملح) على حجم المقطع واحتياجات التحكم في التشوه.

3.3 التلطيف: ضروري بعد التبريد لتقليل الهشاشة وتحقيق التوازن المستهدف بين الصلابة والمتانة.

• يمكن تحقيق صلابة عالية (حوالي 59 HRC) من خلال التلطيف بدرجة حرارة منخفضة (على سبيل المثال، 190-210 درجة مئوية، والتي يتم إجراؤها في كثير من الأحيان مرتين).
• يتم إجراء التصلب الثانوي في درجات حرارة أعلى (على سبيل المثال، حوالي 500-530 درجة مئوية، وغالبًا ما يتم ذلك عن طريق التصلب المزدوج المماثل لممارسات SKD11)، مما قد يؤدي إلى تحسين الصلابة مع الحفاظ على صلابة عالية.

3.4 التحسين: للحصول على الأداء الأمثل، يجب أن تكون دورة المعالجة الحرارية المحددة مصممة لتناسب هندسة الأداة وحجمها وخصائصها النهائية.

4. المعادلات الدولية

تشمل الدرجات المكافئة الشائعة في المعايير الأخرى ما يلي:

• الولايات المتحدة الأمريكية (ASTM/UNS): د2 / T30402
• اليابان (JIS): SKD11
• ألمانيا (DIN): 1.2379 / X155CrVMo12-1

5. تطبيقات فولاذ الأدوات Cr12Mo1V1

بفضل خصائصها الممتازة، يتم استخدام Cr12Mo1V1 على نطاق واسع في أدوات العمل الباردة الصعبة والقوالب التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل واستقرارًا أبعاديًا:

• يموت: قوالب التثقيب المعقدة، قوالب القطع (بما في ذلك قوالب الفولاذ السيليكوني)، قوالب التشذيب، قوالب التشفيه، قوالب سحب الأسلاك، قوالب البثق البارد، قوالب السحب العميق، ألواح/قوالب لف الخيوط، قوالب التشكيل البارد، قوالب الحاشية.
• أدوات: مقصات القطع الباردة، المناشير الدائرية، الأدوات القياسية، المقاييس.
• القوالب: قوالب صب البلاستيك المقاومة للتآكل، وخاصة الأنواع الكبيرة والمعقدة وعالية الدقة وتلك المخصصة للبلاستيك الصلب بالحرارة.

6. الملخص

يُمثل Cr12Mo1V1 تحسنًا ملحوظًا مقارنةً بالفولاذ عالي الكربون والكروم السابق، مثل Cr12MoV. يُنتج تركيبه المتوازن بنية دقيقة مُحسّنة، مما يُوفر مزيجًا ممتازًا من مقاومة عالية للتآكل، ومتانة جيدة، وثباتًا أبعاديًا موثوقًا به أثناء المعالجة الحرارية. في حين أن درجات مثل D2 قد تُقدم صلابة أولية أعلى قليلًا، فإن Cr12Mo1V1 (وSKD11) غالبًا ما تُقدم توازنًا عامًا أفضل، وخاصةً فيما يتعلق بالمتانة، مما يجعلها أقل عرضة للتشقق. هذا يجعل Cr12Mo1V1 مادة مُفضلة لمجموعة واسعة من تطبيقات العمل البارد المُتطلبة. تذكّر أن المعالجة الحرارية المناسبة والمُخصصة للتطبيقات ضرورية لتحقيق أقصى إمكانات هذا الفولاذ.