سخن نهایی
یکی از موثرترین راه‌ها برای افزایش استحکام و سختی فولاد تبدیل آستنیت در دمای بالا و ایجاد فاز بینیت است. در طی عملیات حرارتی با افزودن آلیاژهای خاص، فولادهای کم آلیاژ با ترکیبات شیمیایی خاص و خواص مکانیکی بهتر، نسبت به بسیاری از فولادهای معمولی که اغلب به آن‌ها فولادهای چکش‌خوار می‌گویند تولید می‌شود. گفته می‌شود عملیات حرارتی بسته به میزان غلظت کربن در ترکیب آن‌ها انواع مختلفی دارد، از جمله:
فولادهای ابزار شامل فولاد mo40، فولاد زنگ نزن آستنیتی، فولاد ck60 و فولاد B O Z می‌باشد. در این مقاله به بررسی فولاد بوز می‌پردازیم.
فولاد بوز یکی از انواع فولادهای قابل عملیات حرارتی است که به فولاد کم آلیاژ معروف است. این فلز دارای عناصری مانند: مولیبدن است که استحکام فولاد را بهبود می‌بخشد، نیکل که باعث افزایش سختی فولاد می‌شود و کروم که باعث افزایش استحکام در دماهای بالا و همچنین سختی و مقاومت در برابر خوردگی می‌شود.
همچنین وجود عناصری مانند منگنز، سیلیکون و سایر عناصر آلیاژی رایج در ترکیب این فولاد باعث افزایش مقاومت آن در برابر اکسیداسیون می‌شود. استفاده از فولاد بوز به دلیل استحکام کششی بالا، انعطاف پذیری خوب، مقاومت در برابر ضربه بالا و سختی بالا رایج شده است. در واقع هدف اصلی از طراحی و توسعه آن دستیابی به مقاومت و سختی بالا بوده است.
مشخصات فولاد boz
در این قسمت اطلاعاتی از قبیل خواص فیزیکی و حرارتی فولاد بوز، کیفیت و شکل آن ارائه شده است. از مشخصات فیزیکی این فولاد در دمای محیط می‌توان به ضریب الاستیسیته آن که تقریبا 210 مگا پاسکال می‌باشد اشاره کرد. چگالی فولاد بوز 7.84 گرم بر سانتی‌متر مکعب در نظر گرفته شده است.
رسانایی حرارتی آن 37.7 W/K و ظرفیت گرمایی ویژه آن 0.46 J/K است. از مشخصات فنی فولاد بوز می‌توان به ماشین کاری، جوش پذیری، چکش پذیری و مقاوم نبودن در برابر خوردگی اشاره کرد. تراشکاری این فلز در شرایط عملیات حرارتی معمولی و متوسط بهتر است و با روش‌های متداول قابل تراشکاری است.
فولاد boz یک فولاد کم آلیاژ است و بنابراین در برابر خوردگی مقاوم نیست و برای استفاده از آن باید پوشش داده شود. جوشکاری این فلز را می‌توان با جوشکاری ذوبی یا مقاومتی نیز انجام داد. در حین جوشکاری آن به روش‌های ثابت، بهتر است فرآیند گرمایش قبل و بعد از جوشکاری ادامه یابد. علاوه بر این، فولاد بوز در دمای پایین، چکش‌خواری و انعطاف‌پذیری نسبتا خوبی دارد.
کاربرد فولاد boz
فولاد boz برای اکثر بخش‌های صنعتی، به ویژه برای کاربردهایی که به استحکام کششی و عملکرد بالاتری نیاز دارند، استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای رایج آن عبارتند از:
- چرخ دنده فرود هواپیما
- خودرو
- حفاری نفت و گاز
- آهنگری
- ریخته گری گرم و سرد
- ماشین سازی
- سیستم‌‌های انتقال، مانند چرخ دنده‌‌ها و شافت‌‌های انتقال نیرو.
- صنایع مهندسی عمومی و کاربردهای ساختاری مانند: شافت‌‌های سنگین، چرخ دنده، محور، دوک، کوپلینگ، پین، چوب‌‌ها، قالب‌‌ها و غیره
فرآیندهای عملیات حرارتی مؤثر بر خواص فولاد بوز
فولاد بوز (BOZ) به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از عوامل مهمی که خواص مکانیکی و فیزیکی این فولاد را بهبود می‌بخشد، عملیات حرارتی است. این فرآیند باعث تغییر ساختار داخلی فولاد شده و در نتیجه، ویژگی‌هایی مانند سختی، استحکام و مقاومت به سایش را تنظیم می‌کند. در ادامه، تأثیر عملیات حرارتی بر خواص فولاد بوز را بررسی می‌کنیم.
تأثیر دما و زمان عملیات حرارتی بر فولاد بوز
عملیات حرارتی شامل مراحل گرم کردن، نگه‌داشتن در دمای مشخص و سرد کردن کنترل‌شده است. در فولاد بوز، این عملیات معمولاً در دماهای مختلف انجام می‌شود که هرکدام تأثیر خاصی بر ریزساختار آن دارند:
- دمای 300 تا 350 درجه سانتی‌گراد: در این بازه دمایی، افزایش استحکام و سختی مشاهده می‌شود، زیرا ساختار فولاد به سمت فاز باینیتی پیش می‌رود.
- دمای 400 تا 450 درجه سانتی‌گراد: در این دما خواص مکانیکی فولاد بهبود پیدا می‌کند.
همچنین زمان نگه‌داری در دمای بالا نیز تأثیر مهمی بر شکل‌گیری ساختار نهایی فولاد دارد. به عنوان مثال:
- نگه‌داری 1 دقیقه‌ای: باعث افزایش سختی و کاهش انعطاف‌پذیری فولاد می‌شود.
- نگه‌داری 10 دقیقه‌ای: موجب افزایش تعادل بین سختی و چقرمگی شده و فولاد را برای کاربردهای صنعتی مقاوم‌تر می‌کند.
روش‌های مختلف عملیات حرارتی برای فولاد بوز
برای دستیابی به بهترین خواص مکانیکی، فولاد بوز تحت عملیات حرارتی خاصی قرار می‌گیرد. برخی از روش‌های رایج شامل موارد زیر است:
- نرماله کردن (Normalizing) این روش باعث بهبود یکنواختی ساختار فولاد شده و تنش‌های داخلی را کاهش می‌دهد.
- تمپرینگ (Tempering)با استفاده از این روش، سختی فولاد کاهش‌یافته و در مقابل، چقرمگی آن افزایش پیدا می‌کند.
- سخت‌کاری (Quenching)در این روش، فولاد به سرعت در محیط‌هایی مانند آب یا روغن سرد می‌شود تا سختی بالایی پیدا کند.
عملیات حرارتی تأثیر مستقیمی بر خواص فولاد بوز دارد و بسته به نیازهای صنعتی، می‌توان دما و زمان فرآیند را تنظیم کرد. استفاده از روش‌های مناسب عملیات حرارتی، موجب بهینه‌سازی سختی، استحکام و مقاومت آن در برابر شکستن شده و آن را برای استفاده در بخش‌های مختلف صنعتی، از جمله خودروسازی و سازه‌های فلزی، ایده‌آل می‌سازد.
سخن نهایی
در این مقاله فولاد بوز (boz) را بررسی کردیم. فولاد بوز یکی از انواع فولادهای قابل عملیات حرارتی است که به فولاد کم آلیاژ معروف است. .جهت خرید انواع میلگرد، شمش فولادی، قطعات و مجموعه‌های خط نورد و.. می‌توانید با آذر فولاد امین تماس بگیرید.
