كتالوج منتجات الفولاذ للأدوات
كتالوج أدوات الفولاذ لدينا
انقر على أي منتج لعرض التفاصيل.
ما هو الفولاذ المستخدم في الأدوات؟
هو سبيكة فولاذية خاصة تُستخدم خصيصًا لتصنيع الأدوات والقوالب. تُستخدم هذه الأدوات والقوالب لقطع وتشكيل ومعالجة وختم مواد أخرى، بما في ذلك المعادن الحديدية وغير الحديدية والبلاستيك والخشب والورق والصخور والخرسانة. يتميز فولاذ الأدوات بقوة وصلابة وصلابة ومقاومة تآكل عالية وثبات في درجات الحرارة المنخفضة. يُصنف فولاذ الأدوات، حسب استخدامه، إلى فولاذ القطع، وفولاذ القوالب، وفولاذ القياس. كما يُصنف، بناءً على تركيبه الكيميائي، إلى فولاذ كربوني، وفولاذ سبائكي، وفولاذ عالي السرعة.
تشمل الخصائص الرئيسية لفولاذ الأدوات الصلابة، ومقاومة التآكل، والقوة، والمتانة، وقابلية التشغيل، ونطاق درجة حرارة الإخماد، وقابلية التصلب، وحساسية إزالة الكربون، وتشوه المعالجة الحرارية، وأداء الطحن، وغيرها. ومن أهم هذه الخصائص الصلابة العالية ومقاومة التآكل. ومن خلال الإخماد والمعالجة الحرارية، يمكن تحسين الصلابة ومقاومة التآكل بشكل ملحوظ.
تعبير
وهو عبارة عن سبيكة معقدة مكونة من الحديد تحتوي على نسب متفاوتة من عناصر السبائك، بما في ذلك الكربون والكروم والفاناديوم والموليبدينوم والتنجستن والنيكل والمنجنيز والسيليكون.
تشمل الوظائف الرئيسية لهذه العناصر السبائكية ما يلي:
- الكربون (C): العنصر الرئيسي في السبائك، والذي يتراوح عادة من 0.6% إلى 2.40% في الفولاذ عالي الكربون والفولاذ المستخدم في الأدوات، له أهمية بالغة لتحقيق صلابة عالية من خلال تكوين المارتنسيت والتأثير على ترسب الكربيد.
- الكروم (Cr): يُحسّن قابلية التصلب، ومقاومة التآكل والتآكل والأكسدة، وقابلية التلميع، وخصائصه في درجات الحرارة العالية. وهو مُشكّل كربيد ممتاز، ويرفع درجات حرارة التصلب. يُستخدم في أنواع مُختلفة، بما في ذلك فولاذ الكروم المُعالج على البارد، وفولاذ الكروم المُعالج على الساخن.
- الفاناديوم (V): مكون قوي للكربيد، يشكل بشكل خاص كربيدات من نوع MC الغنية بالفاناديوم، والتي تعمل على تعزيز مقاومة التآكل بشكل كبير.
- الموليبدينوم (Mo): يُعزز مقاومة الحرارة وقابلية التصلب. وهو مُشكِّل كربيد، ويمنع، مع التنغستن، التليين أثناء المعالجة الحرارية.
- التنغستن (W): يشبه الموليبدينوم، وهو مُشكِّل كربيد يُساهم بشكل كبير في صلابة المعدن عند تعرضه للحرارة ومقاومته للتآكل. كربيدات M6C الغنية بالتنغستن شائعة الاستخدام.
- الكوبالت (Co): يمنح مقاومة للحرارة (الصلابة الساخنة) ويضاف غالبًا إلى الفولاذ عالي السرعة لتحسين صلابته في درجات الحرارة العالية.
- المنجنيز (Mn): عامل مؤكسد يزيد من قابلية التصلب، حتى بكميات صغيرة، لفولاذ الأدوات الكربوني.
- السيليكون (Si): يُحسّن صلابة فولاذ الأدوات منخفض السبائك، ويرفع النقاط الحرجة في فولاذ الأدوات المُستخدم في العمل الساخن، ويُقلل من التقشر، ويزيد من قابلية التصلب ومقاومة التلطيف. كما يُمكنه تعزيز تكوين الجرافيت لتحسين قابلية التشغيل.
الخصائص الرئيسية
يعتمد اختيار فولاذ الأدوات على التطبيق المُحدد، ولا يُمكن لأي فولاذ أداة واحد أن يُلبي جميع المتطلبات. تشمل الخصائص الرئيسية لفولاذ القوالب ما يلي:
- صلابة عالية ومقاومة للتآكلالصلابة هي القدرة على مقاومة الاختراق أو التآكل. وتعتمد عادةً على صلابة الأداة ومحتوى سبيكة معينة أو نوع الكربيد. عادةً ما تُحسّن الصلابة العالية القوة ومقاومة التآكل، ولكنها قد تُقلل من المتانة. تُعزى مقاومة التآكل بشكل رئيسي إلى صلابة المصفوفة (وخاصةً المارتنسيت) ووجود كربيدات صلبة غير مذابة.
- الصلابةهو مزيج من اللدونة والمرونة. وهو القدرة على مقاومة الكسر أو التشقق تحت تأثير الأحمال الصدمية أو الزائدة. عادةً ما تكون هناك علاقة عكسية بين مقاومة التآكل والمتانة؛ فتحسين أحدهما غالبًا ما يُضعف الآخر. يمكن أن يُحسّن تقليل محتوى الكربون والسبائك المتانة، ولكنه سيقلل من مقاومة التآكل.
- صلابة ساخنة/صلابة حمراءهذه هي القدرة على الحفاظ على صلابة عالية في درجات الحرارة العالية. يُولّد فولاذ الأدوات الذي يعمل بسرعات قطع عالية كمية كبيرة من الحرارة، لذا تُعد مقاومة الحرارة الحمراء بالغة الأهمية. ويعود ذلك أساسًا إلى أن عناصر السبائك، مثل التنغستن والموليبدينوم والكوبالت، تُشكّل كربيدات مستقرة تقاوم التليين في درجات الحرارة العالية.
- ثبات الأبعاديحافظ على أدنى حد من التغيرات في الأبعاد أثناء المعالجة الحرارية. بعض أنواع فولاذ الأدوات المُصلَّى بالهواء تُظهر تشوهات أقل أثناء المعالجة الحرارية.
- قابلية التشغيل والطحنقابلية التشغيل هي سهولة أو صعوبة تشكيل مادة ما للوصول إلى الحجم والشكل واللمسة النهائية المطلوبة. تتأثر هذه القابلية بالبنية الدقيقة للفولاذ، حيث تُفضل الهياكل الكروية (حيث تكون الكربيدات كروية الشكل) بشكل عام في فولاذ الأدوات نظرًا لارتفاع نسبة الكربون فيه. كما أن قابلية الطحن أساسية، خاصةً بعد المعالجة الحرارية عندما يكون فولاذ الأدوات شديد الصلابة. عادةً ما يكون فولاذ الأدوات ذو المحتوى المنخفض من السبائك أسهل في التشغيل والطحن.
تصنيف
تختلف المعايير والدرجات باختلاف الدول والمصنعين. في هذه المقالة، سنعتمد على معيار AISI الأمريكي كمرجع.
يتم تصنيف الفولاذ المستخدم في الأدوات حسب AISI (المعهد الأمريكي للحديد والصلب) يعتمد بشكل أساسي على الغرض من استخدامها، وتركيبها، وخصائصها الميكانيكية الخاصة، أو طريقة معالجتها الحرارية. المجموعات الرئيسية هي:
- الفولاذ المقاوم للماء: فولاذ عالي الكربون (0.60-1.40% C) ذو محتوى سبائك منخفض. يتميز بصلابة سطحية، ويجب تبريده بالماء للحصول على الصلابة المطلوبة. تشمل تطبيقاته الأزاميل، والمبارد، وأدوات النجارة، والمثاقب، والمثاقب، والصنابير.
- الفولاذ المقاوم للصدمات (S): فولاذ متوسط الكربون (0.45-0.65% C)، منخفض السبائك، مصمم لمتانة عالية لتحمل أحمال الصدمات والارتطام. يحتوي على عناصر مثل السيليكون والكروم والموليبدينوم والتنغستن. يُستخدم في الأزاميل والمثاقب وشفرات القص والأدوات الهوائية. تقدم شركتنا S1 و فولاذ الأدوات S7.
- فولاذ العمل البارد المقسى بالزيت (O): تتميز بصلابة مُحسّنة مقارنةً بفولاذ W، مما يسمح بتبريد الزيت، مما يُقلل التشوه. تتميز بمقاومة جيدة للتآكل وخصائص غير قابلة للتشوه. تُستخدم في الصنابير، والمثاقب، وقوالب القطع، وقوالب التشكيل. يحتوي كل من O6 وA10 على الجرافيت لتحسين قابلية التشغيل وعمر القالب. تُقدم شركتنا O1 و فولاذ أداة O2.
- أ (فولاذ متوسط الصلابة بالهواء، مصنوع من سبائك معدنية، يعمل على البارد): يسمح المحتوى العالي من السبائك بالتصلب الهوائي، مما يقلل التشوه ويعزز ثبات الأبعاد. تتميز بمقاومة ممتازة للتآكل ومقاومة جيدة للتصلب، وهي مناسبة لتطبيقات العمل البارد. تشمل التطبيقات سكاكين القص، والمثاقب، وقوالب القطع، وقوالب التشكيل، والمقاييس. تقدم شركتنا فولاذ الأدوات A2.
- الفولاذ D (الفولاذ عالي الكربون وعالي الكروم المستخدم في العمل البارد): تتميز بمقاومة ممتازة للتآكل، وخصائص مقاومة للتشوه، وتغير طفيف في أبعاد التصلب بفضل احتوائها على نسبة عالية من الكربون (حتى 2.25%) والكروم (12-14%). تُستخدم في قوالب القطع والثقب، وقوالب السحب، وشفرات القص. نقدم د2, د3، و فولاذ الأدوات D6.
- الفولاذ H (العمل الساخن): مُصممة للعمليات في درجات حرارة مرتفعة (من ٢٠٠ إلى ٨٠٠ درجة مئوية)، مثل التشكيل بالحرارة، والختم الساخن، والبثق، والصب بالقالب. تجمع هذه المنتجات بين الصلابة الحمراء ومقاومة التآكل والصدمات الجيدة. ومن الأمثلة على ذلك: H10, ح11, H12, ح13, و H21.
- الفولاذ عالي السرعة القائم على الموليبدينوم (M): تحتوي على الموليبدينوم كعنصر سبائك أساسي، وغالبًا مع التنغستن والكوبالت. تُستخدم في أدوات القطع عالية السرعة، مثل المثاقب والمثاقب الدائرية وقواطع الطحن، نظرًا لمقاومتها الممتازة للتآكل وصلابتها العالية. م2, م35، و م42 هي أنواع شائعة.
- الفولاذ عالي السرعة القائم على التنغستن (T): تركيز التنغستن مرتفع جدًا، ولكنه لا يحتوي على الموليبدينوم. تطبيقات مشابهة لسلسلة M، حيث تتميز بقوة وصلابة ومقاومة ممتازة للتآكل وصلابة عالية في درجات الحرارة العالية. أمثلة على ذلك: T1، T4، T5، T8، T15.
- الفولاذ منخفض السبائك للأغراض الخاصة (L): تتميز بتركيبات مشابهة لفولاذ سبائك AISI، ولكن مع زيادة في الكربون. تتميز بصلابة متوسطة، ويمكن تبريدها بالزيت، مما يوفر صلابة أعلى من الفولاذ عالي الكربون المُصلد بالزيت. تُستخدم في المحاور، والقوالب، والدبابيس، والمثاقب، وأجزاء أدوات الآلات. نقدم فولاذ الأدوات L6.
- الفولاذ (القوالب): الفولاذ منخفض الكربون، غالبًا ما يكون مُكربنًا، ويُستخدم في قوالب البلاستيك وتطبيقات الصب بالقالب. يتميز بسهولة التلميع، وانخفاض التشوه، وسهولة التشغيل. تقدم شركتنا ص20, P20+Ni، و P20+S.
- الفولاذ F (الكربون والتنغستن للأغراض الخاصة): يتم استخدامه على نطاق واسع في التدريبات ذات القطر الصغير.
بناءً على الاستخدام المقصود منها، يمكن أيضًا تصنيفها على أنها فولاذ أدوات الشغل على البارد, فولاذ أدوات العمل الساخن, قوالب الفولاذ البلاستيكية، و الفولاذ عالي السرعة.
المعالجة الحرارية
المعالجة الحرارية عملية أساسية لتحقيق أفضل أداء لفولاذ الأدوات. تنقسم العملية عادةً إلى ثلاث مراحل:
- الأوستنيتيُسخَّن الفولاذ إلى درجة حرارة محددة فوق نطاقه الحرج لفترة محددة. هذا يُحوِّل البنية البلورية إلى أوستينيت، ويُذيب الكربيدات.
- الإطفاء: التبريد السريع من درجة حرارة الأوستنيت لتحويل الأوستينيت إلى مارتنسيت، وهو بنية المصفوفة الصلبة في الفولاذ. يعتمد وسط التبريد (الماء، الزيت، الهواء، الملح) على قابلية الفولاذ للتصلب وثبات أبعاده المطلوب. يتميز فولاذ الأدوات عمومًا بقابلية تصلب عالية، مما يسمح بالتبريد بالزيت أو الهواء لتقليل التشوه مقارنةً بالفولاذ الكربوني المُخمّد بالماء.
- التلطيف: إعادة تسخين الفولاذ المُخمّد والمُصلّب إلى درجة حرارة متوسطة أقل من النطاق الحرج لتقليل الإجهادات الداخلية، وزيادة المتانة، وضبط الصلابة. يُساعد هذا أيضًا في تحويل الأوستينيت المُتبقي إلى مارتنسيت. دورات التطبيع المزدوجة أو الثلاثية شائعة لضمان التحويل الكامل وتخفيف الإجهاد.
لمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع، يرجى الرجوع إلى "المعالجة الحرارية لفولاذ الأدوات“.
التطبيقات
إنها لا غنى عنها في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية. تُستخدم في:
- أدوات القطع: أدوات مخرطة ذات نقطة واحدة، مثاقب، مثاقب، صنابير، قواطع طحن، مطاحن طرفية، مواقد، مناشير، ومثاقب.
- أدوات التشكيل والتشكيل: القوالب (التقطيع، التشكيل، السحب، البثق، التشكيل، التشكيل الساخن، سك العملة، التشكيل البارد، الختم، التشذيب)، اللكمات، شفرات القص، اللفائف، والمدحرجات.
- القوالب: للصب بالقالب، وقوالب البلاستيك (على سبيل المثال، قوالب حقن البلاستيك)، وقوالب السيراميك.
- المكونات المتخصصة: مكونات أدوات الماكينة، والينابيع، والمثبتات فائقة القوة، والصمامات ذات الأغراض الخاصة، والمحامل، حيث تكون هناك حاجة إلى مقاومة عالية للتآكل، والقوة، والصلابة، والاستقرار في درجة الحرارة.
التعليمات
الفولاذ المستخدم في الأدوات هو فئة خاصة من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ السبائكي، مصمم بصلابة عالية، ومقاومة للتآكل، ومتانة، وغالبًا مقاومة للحرارة، خصيصًا لتصنيع الأدوات والقوالب والقوالب التي تقطع أو تشكل أو تشكل مواد أخرى، في المقام الأول من خلال الخضوع لمعالجات حرارية دقيقة.
فولاذ الأدوات هو فولاذ متخصص يُستخدم بشكل أساسي في تصنيع أدوات مثل أدوات القطع والقوالب والقوالب لتشكيل مواد أخرى، بما في ذلك المعادن والبلاستيك والخشب، في درجات حرارة مختلفة. كما يُستخدم في مكونات الآلات عالية الأداء والتطبيقات الهيكلية التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل والقوة والمتانة.
فولاذ الأدوات عبارة عن سبائك معقدة ذات قاعدة حديدية تحتوي على كميات كبيرة من الكربون والكروم والفاناديوم والموليبدينوم والتنغستن، وأحيانًا الكوبالت. صُممت هذه السبائك خصيصًا لتحتوي على كربيدات صلبة موزعة داخل مصفوفة فولاذية مُصلدة لتحقيق خصائص مثل الصلابة العالية ومقاومة التآكل.
العديد من أنواع فولاذ الأدوات عالية الكربون، حيث يكون محتوى الكربون فيها أعلى عادةً من معظم أنواع فولاذ الهياكل الكربونية، ويتراوح بين 0.4% و2.5%. عند دمج مستويات عالية من الكربون وعناصر السبائك في فولاذ الأدوات، يمكن الحصول على كربيدات عالية الصلابة ومقاومة عالية للتآكل بعد المعالجة الحرارية. ومع ذلك، فإن بعض أنواع فولاذ القوالب منخفضة الكربون (مثل سلسلة P) ومصممة للتكربنة لتحقيق سطح صلب مع الحفاظ على لب صلب.
نعم، معظم أنواع فولاذ الأدوات قابلة للصدأ لأنها سبائك حديدية. في حين أن بعضها، وخاصةً الأنواع عالية الكروم مثل سلسلة D، تتميز بمقاومة ملحوظة للبقع بفضل محتواها من الكروم بعد التصلب والتلميع، إلا أن هذا لا يعادل عمومًا المقاومة الكاملة للتآكل التي يتمتع بها الفولاذ المقاوم للصدأ. تُستخدم أحيانًا أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي المتخصص في القوالب التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل.
تم تصميم الفولاذ المستخدم في الأدوات ليكون ذو صلابة عالية، تتراوح غالبًا من 50 إلى 70 Rockwell C (HRC)، اعتمادًا على النوع المحدد والمعالجة الحرارية.
القوة هي قدرة المادة على تحمل الضغط المطبق دون تشوه أو كسر، ويتم قياسها من خلال خصائص مثل قوة الخضوع وقوة الشد القصوى.
الصلابة (معامل المرونة) هي مقاومتها للتشوه المرن (المؤقت) تحت الضغط، أي مدى انحنائها أو تمددها قبل العودة إلى شكلها الأصلي.
اللدونة هي القدرة على التشوه بشكل بلاستيكي (دائمًا) قبل الكسر، مما يسمح بتمديدها أو ثنيها دون كسر.
المرونة، من حيث التشوه المرن، ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالصلابة (معامل المرونة)، وليس بالقوة. فبينما تتميز فولاذات الأدوات بقوة فائقة، فإن صلابتها (حوالي 210 جيجا باسكال أو 30 × 10^6 رطل لكل بوصة مربعة) متساوية نسبيًا في جميع درجات الحرارة، وتتناقص بشكل متوقع مع درجة الحرارة. أما القوة، فهي أقصى حمل يمكن للمادة تحمله قبل التشوه أو الكسر الدائم.
صلابة عالية ومقاومة للتآكل: لمقاومة الاختراق والحفاظ على حافة حادة ضد المواد الكاشطة، ويتم تحقيق ذلك غالبًا من خلال محتوى الكربون العالي ووجود كربيدات السبائك الصلبة.
صلابة ساخنة عالية (صلابة حمراء): القدرة على الاحتفاظ بالصلابة في درجات الحرارة المرتفعة الناتجة أثناء القطع عالي السرعة.
صلابة كافية: لمقاومة التقطيع والكسر تحت تأثير الصدمات أو الأحمال الناتجة عن التأثير، وهو ما يعد في كثير من الأحيان مقايضة مع الصلابة الشديدة.
تتضمن المعالجة الحرارية لفولاذ الأدوات سلسلة من خطوات التسخين والتبريد المُتحكم بها، مصممة لتحويل بنيته الداخلية، مما يُحسّن بشكل كبير خصائصه، مثل الصلابة، ومقاومة التآكل، والمتانة، وصلابة الحرارة، لتلبية المتطلبات التطبيقية الصعبة. الهدف الرئيسي هو تحويل بنية الفريت والكربيد اللينة المُلبّدة إلى بنية مارتنسيتية صلبة وقوية ذات كربيدات موزعة بشكل جيد.
يُعدّ التطبيع عملية معالجة حرارية أساسية بعد التصلب، إذ يزيد من صلابة الفولاذ ومرونته، مع تخفيف الضغوط الداخلية الناتجة عن التبريد، مما يجعل الفولاذ المُخمّد هشًا للغاية. كما يُساعد على تثبيت البنية الدقيقة، وقد يُؤدي إلى صلابة ثانوية في بعض السبائك عن طريق ترسيب الكربيدات المعقدة، ويُحوّل الأوستينيت المُتبقي إلى مارتنسيت طازج.
يتم إجراء عملية التلطيف فورًا بعد خطوة الإخماد، بمجرد أن يبرد الجزء إلى درجة حرارة آمنة (عادةً ما تكون بين 50-75 درجة مئوية أو 125-200 درجة فهرنهايت)، لتقليل خطر التشقق بسبب الضغوط الداخلية العالية في الحالة قبل الإخماد.
تحتفظ العديد من أنواع فولاذ الأدوات عالية السبائك بكمية كبيرة من "الأوستينيت المحتفظ به" بعد التبريد الأولي، لأن درجة حرارة تشطيب المارتنسيت (Mf) فيها أقل من درجة حرارة الغرفة. تُهيئ دورة التطبيع الأولى هذا الأوستينيت المحتفظ به، مما يؤدي إلى تحوله إلى "مارتنسيت طازج" جديد، غير مصحح، وهش عند تبريده. ثم تُعد دورات التطبيع اللاحقة (مزدوجة أو ثلاثية) ضرورية لتطبيع هذا المارتنسيت المتشكل حديثًا، وتخفيف إجهاداته، وتعزيز متانته الكلية، وتحسين بنية الحبيبات، وضمان ثبات أبعاده.
تتضمن عملية التلدين تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة مرتفعة لفترة محددة (أحيانًا أعلى أو قريبًا أو أقل من درجة الحرارة الحرجة العليا، وعادةً ما تتراوح بين 749 و760 درجة مئوية للفولاذ الكربوني)، يليها تبريد بطيء جدًا، غالبًا داخل الفرن (مثلًا، 10-38 درجة مئوية في الساعة). الهدف هو تليين الفولاذ، عادةً لتحسين قابليته للتشغيل الآلي، وتجانس بنيته الدقيقة، وتخفيف الضغوط الداخلية، مما ينتج عنه بنية دقيقة كروية مع كربيدات كروية متفرقة في مصفوفة فيريت. التلدين شائع في الفولاذ المُشترى وعند إعادة تشكيل الأدوات المُصلدة.
يعتمد الحفر الناجح للصلب الصلب للأدوات بشكل أساسي على تصميمات الحفر المتخصصة، مثل مثاقب الكربيد الصلبة أو مثاقب السبائك المقاومة للحرارة، جنبًا إلى جنب مع إعدادات الآلة الصلبة والسرعات والتغذية التي يتم التحكم فيها بعناية.
نعم، تُستخدم قواطع الكربيد الطرفية بكثرة لقطع فولاذ الأدوات، بما في ذلك الأصناف المُصلدة. تتميز هذه القواطع بأداء فائق، ومقاومة للتآكل، وإمكانية العمل بسرعات قطع أعلى مقارنةً بقواطع الفولاذ عالي السرعة (HSS)، وغالبًا ما تتميز بطلاءات متطورة لتعزيز المتانة.
نعم، يُمكن أن يُؤدي الطحن غير السليم إلى إتلاف خشونة فولاذ الأدوات المُصلَّى بشكل كبير، وذلك بتوليد حرارة موضعية مفرطة. وقد يؤدي ذلك إلى آثار غير مرغوب فيها، مثل الإفراط في الخشونة (تليين السطح) أو إعادة التصلب (تكوين طبقة بيضاء هشة وعرضة للتشقق).
يمكن لحام فولاذ الأدوات، إلا أنها عملية معقدة تتطلب مهارة عالية وتحكمًا دقيقًا. يُعد التسخين المسبق المناسب، وتخفيف الضغط بعد اللحام، ودورات التطبيع الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية لمنع التشقق، وتقليل التشوهات، والتحكم في تفاوت الصلابة داخل المنطقة المتأثرة بالحرارة.
نعم، فولاذ الملفات هو نوع من فولاذ الأدوات، وعادةً ما يكون من نوع W1 عالي الكربون، ويُقسى بالماء. يتميز W1 بحدة عالية، ويُستخدم في سكاكين المطبخ الدقيقة. مع ذلك، يتميز هذا الفولاذ بصلابة حرارية ومقاومة تآكل أقل مقارنةً بفولاذ الأدوات المُسبَّك.
لا، يُصنف فولاذ 4140 كفولاذ متوسط الكربون ومنخفض السبائك، وليس فولاذًا للأدوات. ويُستخدم على نطاق واسع في مكونات الآلات والتطبيقات الهيكلية التي تتطلب قوة ومتانة جيدتين.
نعم، عادةً ما يكون فولاذ الأدوات أكثر صلابةً من معظم أنواع الفولاذ الشائعة الأخرى (مثل الفولاذ الكربوني العادي أو الفولاذ منخفض السبائك) بعد المعالجة الحرارية. وهو مصممٌ لصلابة عالية جدًا، ومقاومة للتآكل، ومتانة.
تكتسب فولاذات الأدوات قوتها من خلال محتواها العالي من الكربون، مما يسمح بتكوين هياكل مارتنسيتية شديدة الصلابة أثناء التبريد، ومن خلال عناصر السبائك (مثل الكروم والتنغستن والموليبدينوم والفاناديوم) التي تُشكل جزيئات كربيد شديدة الصلابة ومقاومة للتآكل موزعة في جميع أنحاء مصفوفة الفولاذ. هذا المزيج، المُحسّن بمعالجات حرارية محددة، يُنتج قوة عالية ومقاومة للتآكل.
تتمثل المزايا الأساسية لفولاذ الأدوات في صلابته العالية ومقاومته الممتازة للتآكل وصلابته الساخنة الجيدة (مقاومة التليين في درجات الحرارة المرتفعة) والمتانة والقوة، مما يجعله مثاليًا لقطع وتشكيل وتشكيل مواد أخرى في ظل ظروف قاسية.
نعم، فولاذ الأدوات هو نوع من سبائك الحديد. ومثل جميع أنواع الفولاذ، يتكون أساسًا من الحديد، مع إضافة عناصر سبائك مختلفة لتحقيق خصائص محددة.
جميع أنواع فولاذ الأدوات هي نوع من فولاذ السبائك (أو فولاذ عالي الكربون)، ولكن ليس كل فولاذ السبائك فولاذ أدوات. فولاذ الأدوات فئة متخصصة، مصممة خصيصًا للأدوات التي تتطلب صلابة فائقة، ومقاومة للتآكل، وقوة، ومتانة في ظروف خدمة قاسية. فولاذ السبائك العام هو مجموعة أوسع تُستخدم في التطبيقات الإنشائية والآلية وغيرها، حيث تُحسّن خصائص مثل قابلية التصلب، والقوة، والمتانة من خلال السبائك، ولكن ليس بالضرورة إلى المستويات القصوى أو التوازنات المحددة المطلوبة للأدوات.
تُصنّف أنواع الفولاذ بشكل عام، وتشمل التصنيفات الشائعة: الفولاذ الكربوني، والفولاذ السبائكي، والفولاذ المقاوم للصدأ، وفولاذ الأدوات. قد تتضمن بعض التصنيفات أيضًا فئة منفصلة للفولاذ عالي السرعة، وهو أيضًا جزء من فولاذ الأدوات.
يمكن أن يشير مصطلح "الأقوى" إلى خصائص مختلفة (مقاومة الشد، ومقاومة الخضوع، ومقاومة الصدمات، والصلابة). الفولاذ فائق القوة، والذي قد يكون فولاذًا متوسط الكربون ومنخفض السبائك (مثل فولاذ 4340 المُعدّل، مثل فولاذ 300M) أو فولاذ ماراجينج، مُصمم لقوة عالية جدًا، غالبًا ما تتجاوز قوة الشد 1380 ميجا باسكال (200 كيلو باسكال). يُعدّ فولاذ الأدوات عالي السبائك، وخاصةً بعض أنواع الفولاذ عالي السرعة (مثل T15 وM42) وفولاذ أدوات مسحوق المعادن (P/M)، من أقوى أنواع الفولاذ من حيث الصلابة ومقاومة التآكل، وقادرًا على الوصول إلى قيم صلابة روكويل سي عالية جدًا (مثل 66 HRC لبعض أنواع فولاذ أدوات P/M، و69 HRC لسلسلة M40). يعتمد اختيار "الأقوى" على الخاصية المحددة والتطبيق.
