فولاد W360
فولاد W360
فولاد BÖHLER W360 ISOBLOC یک فولاد ابزار گرمکار با کارایی بالا است که توسط شرکت اتریشی Böhler تولید می‌شود. این فولاد به‌ویژه برای کاربردهایی طراحی شده است که نیاز به سختی بالا، مقاومت در برابر سایش و پایداری حرارتی دارند.
ترکیب شیمیایی (میانگین درصد وزنی)
- کربن (C): 0.50%
- سیلیکون (Si): 0.20%
- منگنز (Mn): 0.25%
- کروم (Cr): 4.50%
- مولیبدن (Mo): 3.00%
- وانادیوم (V): 0.60%
ویژگی‌های کلیدی
- سختی بالا: محدوده سختی کاری توصیه‌شده بین 52 تا 57 HRC است.
- چقرمگی و انعطاف‌پذیری بالا: مناسب برای ابزارهایی که تحت بارهای دینامیکی و شوک‌های حرارتی قرار می‌گیرند.
- مقاومت بسیار بالا در برابر سایش: افزایش عمر ابزار در شرایط کاری سخت.
- پایداری حرارتی عالی: حفظ خواص مکانیکی در دماهای بالا.
- ماشین‌کاری و پرداخت‌پذیری بسیار خوب: مناسب برای ساخت قالب‌های دقیق.
- قابلیت خنک‌کاری با آب: بدون خطر ترک‌خوردگی حرارتی.
- ساختار میکروسکوپی همگن: تضمین کیفیت و عملکرد یکنواخت در سراسر قطعه.
کاربردها
- قالب‌های دایکست (Die Casting) با فشار بالا و کم.
- ابزارهای فورج گرم و نیمه‌گرم.
- قالب‌های تزریق پلاستیک.
- ابزارهای پانچ و برش دقیق.
- قطعات مهندسی مکانیک با نیاز به مقاومت حرارتی و سایش بالا.
- قطعات خاص در صنعت خودروسازی و موتورسپرت.
- قالب‌های اکستروژن و ابزارهای شکل‌دهی سرد.
فرآیند تولید
این فولاد از طریق فرآیند بازذوب الکترواسلگ (ESR) تولید می‌شود که منجر به خلوص متالورژیکی بالا و خواص مکانیکی بهینه می‌گردد.
خواص فنی فولاد W360
خواص فنی فولاد W360 ISOBLOC ساخت شرکت Böhler، این فولاد را به یک انتخاب عالی برای قالب‌های دایکست و ابزارهای گرمکار تبدیل کرده است. در ادامه، به‌صورت دقیق و دسته‌بندی‌شده، خواص فنی آن آورده شده است:
خواص مکانیکی
|
ویژگی |
مقدار |
توضیحات |
|
سختی (پس از عملیات حرارتی) |
52 – 57 HRC |
مناسب برای کاربردهای دمای بالا و سایش‌بر |
|
مقاومت کششی نهایی |
~ 1500 MPa |
بستگی به شرایط عملیات حرارتی دارد |
|
مدول الاستیسیته |
~ 210 GPa |
مشابه فولادهای آلیاژی استاندارد |
|
چقرمگی شکست |
بالا |
مقاومت خوب در برابر ترک ناشی از شوک حرارتی |
|
مقاومت به سایش |
بسیار بالا |
به دلیل وجود کروم، وانادیوم و مولیبدن |
|
مقاومت حرارتی |
تا 600°C پایدار |
بدون افت شدید خواص مکانیکی |
خواص فیزیکی
|
ویژگی |
مقدار |
توضیحات |
|
چگالی |
7.80 g/cm³ |
استاندارد برای فولادهای آلیاژی |
|
رسانایی حرارتی |
27 – 30 W/m·K |
نسبتاً خوب برای قالب‌سازی |
|
ضریب انبساط حرارتی |
~ 11.5 × 10⁻⁶ /K |
باید در طراحی قالب‌ها در نظر گرفته شود |
خواص در عملیات حرارتی
- دمای آستنیته (سختکاری): 1030 – 1080°C
- دمای تمپر (بازپخت): 540 – 600°C (ترجیحاً دو یا سه مرحله‌ای برای پایداری سختی)
- دمای آنیل کامل: حدود 820 – 850°C (سپس خنک‌کاری آهسته در کوره)
ماشین‌کاری و پرداخت‌پذیری
- ماشین‌کاری متوسط به خوب در حالت آنیل شده
- پرداخت‌پذیری سطحی بسیار خوب پس از سختکاری
- مناسب برای EDM و پولیش آینه‌ای در قالب‌ها
نکات کلیدی
- توصیه می‌شود از خنک‌کاری داخلی در قالب‌های دایکست استفاده شود، چون W360 مقاومت بسیار بالایی در برابر ترک حرارتی دارد.
- به دلیل ساخت ESR، ساختار میکروسکوپی بسیار همگن دارد که باعث کاهش نقاط ضعف موضعی در قالب‌ها می‌شود.
- پایداری ابعادی عالی پس از عملیات حرارتی، بسیار مهم برای قالب‌سازی دقیق.
کاربرد فولاد W360 در صنایع سنگین
فولاد W360 ISOBLOC به دلیل ترکیب خواص عالی مانند مقاومت به سایش، سختی بالا و پایداری حرارتی، در صنایع سنگین کاربردهای مهم و تخصصی دارد. در ادامه به مهم‌ترین کاربردهای آن در این حوزه اشاره می‌کنم:
کاربردهای فولاد W360 در صنایع سنگین
- صنعت قالب‌سازی دایکست (Die Casting)
- ساخت قالب‌های تزریق آلومینیوم، منیزیم، و آلیاژهای غیرآهنی تحت فشار بالا
- مقاومت بالا در برابر شوک حرارتی و سایش مذاب فلزات
- صنعت فورج سنگین (Hot Forging)
- ساخت قالب‌های فورج گرم برای قطعات بزرگ صنعتی
- ابزارهای ضربه‌ای برای تولید شفت، چرخ‌دنده، پین و قطعات ماشین‌آلات معدنی
- صنعت فولاد و نورد
- رول‌ها و تیغه‌های برش گرم برای خطوط نورد فولاد و آلومینیوم
- ابزارهای برشی با عمر بالا در شرایط دمایی شدید
- صنعت خودرو سنگین و ریلی
- قالب‌ها و ابزارهای تولید قطعات ریخته‌گری موتورهای دیزل صنعتی
- قطعات مقاوم در برابر حرارت و فشار در ساختار واگن و شاسی قطار
- صنایع استخراج و معدن
- قالب‌ها و قطعات مورد استفاده در تولید تجهیزات حفاری و استخراج
- ابزارهای شکل‌دهی و پانچ برای قطعات با استحکام بالا
- صنعت هوافضا و انرژی
- قالب‌های تزریق فلز برای تولید قطعات دما-بالا در توربین‌ها
- ابزارهای فرم‌دهی برای آلیاژهای خاص مانند تیتانیوم یا اینکونل
دلایل انتخاب W360 در صنایع سنگین
- دوام بالا در شرایط کاری سخت
- کاهش دفعات تعمیر و نگهداری قالب
- حفظ خواص مکانیکی در دمای بالا
- عملکرد پایدار در سیکل‌های حرارتی مداوم
- صرفه‌جویی اقتصادی به دلیل عمر بالای ابزار
قیمت فولاد W360 و نقش آن در تصمیم‌گیری صنایع
قیمت فولاد BÖHLER W360 ISOBLOC به‌طور مستقیم در وب‌سایت‌های رسمی منتشر نشده است. با این حال، بر اساس اطلاعات موجود، این فولاد در قالب‌های مختلفی مانند میلگرد، صفحات و فورج‌های باز تولید می‌شود. برای دریافت قیمت دقیق، توصیه می‌شود با نمایندگان فروش رسمی یا توزیع‌کنندگان مجاز تماس بگیرید.
نقش قیمت W360 در تصمیم‌گیری صنایع سنگین
اگرچه قیمت اولیه فولاد W360 ممکن است بالاتر از برخی فولادهای ابزار دیگر باشد، اما ویژگی‌های فنی برجسته آن می‌تواند در بلندمدت منجر به صرفه‌جویی‌های قابل توجهی شود.
مزایای اقتصادی W360 در صنایع سنگین:
- عمر ابزار طولانی‌تر: مقاومت بالا در برابر سایش و شوک حرارتی باعث کاهش نیاز به تعویض و تعمیر ابزار می‌شود.
- کاهش زمان توقف تولید: پایداری حرارتی و مکانیکی بالا منجر به کاهش خرابی‌های ناگهانی و افزایش بهره‌وری می‌گردد.
- کیفیت بالای قطعات تولیدی: ساختار میکروسکوپی همگن و قابلیت پرداخت‌پذیری عالی، کیفیت سطحی بالایی را تضمین می‌کند.
- کاهش هزینه‌های نگهداری: با توجه به دوام بالای ابزارهای ساخته‌شده از W360، هزینه‌های مرتبط با نگهداری و تعمیرات کاهش می‌یابد.
مقایسه با فولادهای مشابه
در مقایسه با فولادهایی مانند 1.2367 (X38CrMoV5-3) یا H13 (1.2344)، فولاد W360 دارای سختی بالاتر و مقاومت به سایش بیشتری است، در حالی که چقرمگی آن نیز در سطح بالایی باقی می‌ماند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که W360 انتخاب مناسبی برای کاربردهایی باشد که نیاز به ترکیبی از سختی، مقاومت به سایش و چقرمگی دارند.
مزایای رقابتی فولاد W360 نسبت به دیگر فولادهای گرمکار
فولاد W360 ISOBLOC ساخت شرکت Böhler، یکی از برترین فولادهای ابزار گرمکار در بازار جهانی است که با بهینه‌سازی دقیق عناصر آلیاژی و استفاده از فناوری بازذوب ESR، مزایای رقابتی قابل‌توجهی نسبت به فولادهای رایج مانند 1.2344 (H13)، 1.2367 یا 1.2714 دارد.
در ادامه، مزایای رقابتی آن را به‌صورت شفاف بیان می‌کنم:
- ترکیب استثنایی سختی و چقرمگی
- برخلاف برخی فولادهای سخت که شکننده‌اند، W360 هم سختی بالا (تا 57 HRC) دارد و هم چقرمگی عالی
- این ترکیب برای کاربردهایی مثل قالب‌های دایکست فشار بالا بسیار حیاتی است
- مقاومت حرارتی برتر
- حفظ خواص مکانیکی در دمای 600°C و بالاتر
- مناسب برای قالب‌هایی که به‌طور مداوم با فلز مذاب تماس دارند (مثل آلومینیوم، برنج یا منیزیم)
- مقاومت به سایش بسیار بالا
- به دلیل حضور کروم، مولیبدن و وانادیوم کنترل‌شده
- عمر ابزار در شرایط اصطکاکی بالا به‌طور محسوسی افزایش می‌یابد
- کیفیت متالورژیکی بالا (ESR)
- تولید با فناوری بازذوب الکترواسلگ (Electro Slag Remelting)
- باعث کاهش ناخالصی‌ها، ساختار همگن و رفتار یکنواخت در عملیات حرارتی می‌شود
- مزیت اصلی در قالب‌سازی‌های دقیق و پرهزینه
- پایداری ابعادی و دقت بالا در ماشین‌کاری
- تغییر شکل ناچیز در حین عملیات حرارتی
- پرداخت‌پذیری سطحی بسیار خوب برای ابزارهایی با سطح براق یا قطعات ظریف
- کاهش هزینه‌های کلی چرخه عمر ابزار
- گرچه قیمت اولیه بالاتر از فولادهای عمومی است
- اما کاهش دفعات تعمیر، توقف خط تولید و افزایش عمر ابزار، در بلندمدت صرفه‌جویی اقتصادی قابل‌توجهی به همراه دارد
مقایسه خلاصه‌ای با فولادهای دیگر
|
ویژگی |
W360 |
H13 (1.2344) |
1.2367 |
1.2714 |
|
سختی کاری (HRC) |
52–57 |
48–52 |
50–54 |
44–50 |
|
مقاومت حرارتی |
بسیار بالا |
بالا |
بالا |
متوسط |
|
چقرمگی |
بالا |
متوسط |
بالا |
بالا |
|
مقاومت به سایش |
بسیار بالا |
بالا |
بالا |
پایین |
|
عملیات حرارتی دقیق |
بله (ESR) |
خیر |
بله |
خیر |