فولادهای ابزار گرمکار برای کاربردهایی که دمای آنها بالاتر از ۳۱۶ درجه سانتیگراد است طراحی شده اند. فولادهای ابزار سردکار (مثل IASC2363 ، IASC2379 ) معمولاً وقتی در محدوده دمایی فوق قرار میگیرند، نرم شده و استحکام آنها کاهش می یابد. فولادهای تندبر که به عنوان ابزار برش استفاده میشوند (مثلIASC3343 ، IASC3202 ) در چنین دمایی نرم نمیشوند ولی معمولاً چقرمگی ومقاومت به شوک حرارتی آنها جهت استفاده در کاربردهای دمای بالا مناسب نیست. فولادهای گرمکار دارای کربن نسبتاً کم حجم حصول حداکثر چقرمگی ودارای عناصری مثل Mo ، W ، Co جهت مقاومت به نرم شدن در دمای بالا میباشند. افزودن وانادیم مقاومت حرارتی فولاد را افزایش میدهد ولی اساساً وانادیم جهت افزایش مقاومت به سایش به این فولادها اضافه میشود. فولادهای گرمکار به دوگروه عمده تقسیم میشوند. عنصر اصلی گروه اول مولیبدن وگروه دوم تنگستن است. فولادهای مولیبدن دار معمولاً چقرمگی ومقاومت به شوک حرارتی بهتری نسبت به گروه تنگستن دار از خود نشان میدهند. به همین دلیل میتوانید باآب سردشوند(این عمل باعث ایجاد شوک حرارتی میشود) از این دسته بیشتر برای فولادهای ابزارگرمکار استفاده میشود. فولادهای تنگستن دار مقاومت به نرم شدن وخستگی حرارتی بهتری از خود نشان میدهند اما به خاطر چقرمگی پایین، کاربردهای آنها خاص ومحدود میباشد. ابزار ساخته شده از فولاد گرمکار عموماً بایستی درمدتی طولانی، تنش های مکانیکی شدید همراه باتغییرات تنش های حرارتی را تحمل نماید.

فولادهای ابزار گرمکاربرای ساخت ابزار شکل دهی گرم آلیاژهای آهنی وغیرآهنی (ازنوع ( Non-cutting دردماهای بیش از ۲۰۰ درجه سانتی گزاد استفاده میگردد. ابزار ساخته شده عموماً بایستی در مدتی طولانی،تنش های مکانیکی شدید همراه باتغییرات تنش های حرارتی را تحمل نمایند. خواص کلی والزامی برای یک فولاد ابزار گرمکار عبارتنداز:

مقاومت به بازگشت بسیار زیاد، استحکام کششی گرم بسیار زیاد ، مقاومت به ضربه گرم بسیار زیاد ، مقاومت به سایش بسیار زیاد ، مقاومت به شوکهای حرارتی بسیار زیاد

نوع اول

پس از آبکاری و برگشت، سختی و استحکام خود را در حرارت زیاد حفظ نموده و جهت ساخت انواع ابزار و قالب گرمکار آهن و فولاد و سایر فلزات گداخته، هم چنین قالب های تزریقی و تحت فشار فلزات سنگین مناسب است. جدول زیر ارائه دهنده ی ویژگی های این فلز تحت استاندارهای مختلف است

جدول استانداردها و نام های بین المللی

HRC

عملیــــات حرارتـــــــی

آنالـــیـــــــــــــــز

استاندارد آلمان

سختی به راکول

درجه حرارت برگشت

محیط خنک کردن

آبکاری

تابانیدن

آهنگری

C

Si

Mn

Cr

Mo

Ni

V

W

DiN

W.Nr

۵۰-۵۴ ۴۴-۴۸

دو مرتبه در ۶۰۰-۶۸۰ درجه برگشت داده و در هوا خنک شود

روغن حمام نمک ۵۰۰-۵۵۰C هوا

۱۰۶۰-۱۱۰۰

۷۵۰-۸۰۰

۱۱۰۰-۹۰۰

۰٫۳۲

۲٫۴

۰٫۶

۴٫۳

X30W CrV53

۲۵۶۷

روسیه Gost	ایتالیا UNi	انگلیس B.S	امریکا AISI	آساب سوئد	پلدی چک و CSN	تایسن آلمان (TEW)	روشلینگ آلمان (زاراشتال)	بـهـلــــــــر
								نام قدیم	نام جدید
۴Ch2W5FM					۲۱۲D2 CSN:19720	SPECIAL W5	RWA	WKZ 50	W105

نوع دوم
این فولاد گرمکار نیزمقاومت و سختی خود را مانند ۲۵۶۷ بالا در حرارت نسبتا زیاد به خوبی حفظ می نماید.جهت ساخت قالب های تزریقی فلزات سبک مناسب است.

HRC

عملیــــات حرارتـــــــی

آنالـــیـــــــــــــــز

استاندارد آلمان

سختی به راکول

درجه حرارت برگشت

محیط خنک کردن

آبکاری

تابانیدن

آهنگری

C

Si

Mn

Cr

Mo

Ni

V

W

DiN

W.Nr

۵۲-۵۶ ۵۰-۵۴

دو مرتبه در ۵۵۰-۶۵۰ درجه برگشت داده و در هوا خنک شود

روغن حمام نمک ۵۰۰-۵۵۰C هوا

۱۰۲۰-۱۰۸۰

۷۵۰-۸۰۰

۱۱۰۰-۹۰۰

۰٫۳۹

۰٫۱

۵٫۰

۱٫۳

۰٫۱

X40Cr MoV51

۲۳۴۴

روسیه Gost	ایتالیا UNi	انگلیس B.S	مریکا AISI	آساب سوئد	پلدی چک و CSN	تایسن آلمان (TEW)	روشلینگ آلمان (زاراشتال)	بـهـلــــــــر
								نام قدیم	نام جدید
۴ch5MFIS	X35CrMo Vo5KU	BH 13	H 13	۸۴۰۷	TLI ۱۹۵۵۴	E38 V	RDC2V	US ULTRA2	W302

نوع سوم
با داشتن سختی زیاد بسیار خوش تراش بوده و با قابلیت پلیش بسیار عالی جهت قالب های پلاستیک و ملامین سازی مصرف می شود و معمولا نیاز به آبکاری ندارد.

HRC

عملیــــات حرارتـــــــی

آنالـــیـــــــــــــــز

استاندارد آلمان

سختی به راکول

درجه حرارت برگشت

محیط خنک کردن

آبکاری

تابانیدن

آهنگری

C

Si

Mn

Cr

Mo

Ni

V

W

DiN

W.Nr

۶۲۰-۶۸۰

روغن

۸۲۰-۸۵۰

۷۶۰-۷۸۰

۱۰۵۰-۸۵۰

۰٫۳۳

۰٫۸

۱٫۶

۰٫۴

S:

۰٫۰۷

۴۰CrMn MoS 86

۲۳۱۲

روسیه Gost	ایتالیا UNi	انگلیس B.S	امریکا AISI	آساب سوئد	پلدی چک و CSN	تایسن آلمان (TEW)	روشلینگ آلمان (زاراشتال)	بـهـلــــــــر
								نام قدیم	نام جدید
			~P20	۷۱۸	GS3 ۱٫۲۳۱۱ CSN:19520	CMSK	MFRS	K456	M210

نوع چهارم
این فولاد مخصوص صنایع پرسکاری و آهنگری (فورجینگ) و همچنین مخصوص سیلندرها و قالب های تزریقی (اکستروژن) برای فلزات غیر آهنی می باشد.با پلیش عالی در صنایع پلاستیک سازی مصرف می شود. در مقابل ضربه و اصطکاک نیز مقاوم است. با خواص بالا و درجه بازگشت ۳۰۰-۱۶۰ درجه سانتی گراد به عنوان سردکار نیز می توان استفاده کرد.

HRC

عملیــــات حرارتـــــــی

آنالـــیـــــــــــــــز

استاندارد آلمان

سختی به راکول

درجه حرارت برگشت

محیط خنک کردن

آبکاری

تابانیدن

آهنگری

C

Si

Mn

Cr

Mo

Ni

V

W

DiN

W.Nr

۵۲-۵۶

۴۰۰-۶۵۰

روغن

۸۳۰-۸۷۰

۶۵۰-۷۰۰

۱۱۰۰-۸۵۰

۰٫۵۵

۰٫۷

۰٫۳

۱٫۷

۰٫۱

۵۵Nicr Mov6

۲۷۱۳

روسیه Gost	ایتالیا UNi	انگلیس B.S	امریکا AISI	آساب سوئد	پلدی چک و CSN	تایسن آلمان (TEW)	روشلینگ آلمان (زاراشتال)	بـهـلــــــــر
								نام قدیم	نام جدید
۵Ch NM		Nr.5	L6	ALVAR ۱۴	TBM1 CSN:19662	AMS	RGS1	GNM	W501

انواع فولاد گرم کار

فولاد ۱٫۲۳۴۳ (W300)

فولاد W300 دارای استحکام به ضربه بالا ،خواص کششی گرم عالی و توانایی سختی پذیری در هوا به صورت برجسته می باشد.این فولاد در شرکت بهلر با روش ESR و عملیات حرارتی ویژه تولید ، وتحت گرید ISOBLOC و با کیفیت معمولی و با عملیات حرارتی ویژه تحت گرید ISODISK به بازار عرضه می شود که با بهبود همگن شدن و افزایش چقرمگی همراه است.غ

کاربردهای فولاد W300 در صنایع مختلف :

1. قالب های ریخته گری تحت فشار برای فلزات سبک

2. ابزارهای پرس های اکستروژن فلزات

• دمای فرجینگ ( Forging) :900-1100

• دمای آنیلینگ ( Annealing) : 750-800

• دمای سختی پذیری( Hardening) : 1000-1040

• محیط خنک کردن (Quench) : روغن – حمام نمک – هوا

• دمای برگشت ( Tempering) : 400-700

• دماها برحسب سانتی گراد می باشد.

فولاد ۱٫۲۳۴۴ (W302)

W302( 1.2344) یک فولاد ابزار گرمکار پر آلیاژ است که به دلیل خواص بسیار مناسب همچون تافنس و استحکام بالایش یکی از مناسب ترین و پرکاربردترین فولادهای مورد استفاده به عنوان قالب های آهنگری گرم می باشد. نمونه هایی از کاربرد آن عبارتند از: ماهیچه ها ، قالب ریختگی تحت فشار آلومینیوم ، پین های بیرون انداز قطعه از قالب ، قالب های حدیده کاری ، قالب ها و آهنگری ، سوزن سوخت رسان ، بوش ها و کشویی متحرک ماشین.این فولاد در شرکت بهلر با روش ESR و عملیات حرارتی ویژه تولید ، وتحت گرید ISOBLOC و با کیفیت معمولی و با عملیات حرارتی ویژه تحت گرید ISODISK به بازار عرضه می شود.

کاربردهای فولاد W302 در صنایع مختلف :

1. اکستروژن های سردشونده با روغن یا هوا

2. ماندرل های سوراخ کن شمش

3. پرس های اکستروژن

• دمای فرجینگ ( Forging) :1100-900

• دمای آنیلینگ ( Annealing) : 800-750

• دمای سختی پذیری( Hardening) : 1080-1020

• محیط خنک کردن (Quench) : روغن – حمام نمک – هوا

• دمای برگشت ( Tempering) : 700-400

• دماها برحسب سانتی گراد می باشد.

فولاد ۱٫۲۳۶۷ (W303)

فولاد W303 خواص کششی گرم عالی ، سختی با مقاومت بالا ، چقرمگی و مقاوم به حرارت خوب را دارامی باشد. این نوع فولاد در شرکت بوهلر تحت فرآیند ESR و عملیات حرارتی ویژه تحت گرید ISOBLOC و با کیفیت معمولی و با عملیات حرارتی ویژه تحت گرید ISODISK به بازار عرضه می شود.

کاربردهای فولاد W303 در صنایع مختلف :

1. قالب های آهنگری تحت شرایط حاد

2. قالب های اکستروژن

1. دمای فرجینگ ( Forging) :900-1100

2. دمای آنیلینگ ( Annealing) : 750-800

3. دمای سختی پذیری( Hardening) : 1030-1080

4. محیط خنک کردن (Quench) : روغن – حمام نمک – هوا

5. دمای برگشت ( Tempering) : 400-700

6. دماها برحسب سانتی گراد می باشد.

کاربردهای اصلی کاملا مشابه W302 می باشد. فقط تنها اختلاف این دو نوع فولاد در مقاومت به سایش است که فولاد W303 که مقدار اضافه مولیبدن باعث بهبود خواص برشی میشود.

فولاد W360

فولاد W360 فولادی است که شرکت بهلربه صورت انحصاری آن را تولید میکند. از خواص این فولاد میتوان به سختی بالا (بین ۵۲ و ۵۷ راکول) ، چقرمگی استثنایی ، مقاوم به تمپر بالا ،هدایت پذیری حرارتی بالا ، توانایی سرد شدن با آب و داشتن میکروساختار همگن اشاره کرد .این فولاد در شرکت بهلر با روش ESR و عملیات حرارتی ویژه تولید ، وتحت گرید ISOBLOC به بازار عرضه می شود.

• دمای فرجینگ ( Forging) :900-1100

• دمای آنیلینگ ( Annealing) : 750-800

• دمای سختی پذیری( Hardening) : 1050

• محیط خنک کردن (Quench) : روغن – حمام نمک – هوا

• دمای برگشت ( Tempering) : 400-700

• دماها برحسب سانتی گراد می باشد.

کاربردها : قالب ها و پانچ ها در فورجینگ گرم و داغ ، ابزار برای فشار با سرعت بالا ، قالب های اکستروژن ،

انواع دیگر فولاد های گرم کار میتوان به :

• فولاد ۱٫۲۳۶۵ (W320 )

• فولاد ۱٫۲۵۶۷ (W105)

• فولاد ۱٫۲۷۱۴ (W500)

• فولاد ۱٫۲۷۱۳ (W501)

فولادهاي تنگستن دار فولادهاي موليبدن دار

اين فولادها از خواص فيزيکي خاصي برخوردارند که فولادهاي ابزار سرد کار يا برشي فاقد آن هستند. انتخاب آنها به شرايط کاري وابسته بوده و نمي توان آن را براي شرايط مختلف کاربردي استفاده کرد.براي کارکرد بهتر در دماي بالا مجموعه اي از خواص استحکامي، چقرمگي و مقاومت به سايش مورد نياز است. و شرايط کاربردي نظير نحوه بارگذاري و نحوه خنک کاري بسيار مهم است.

فولادهاي گرم كار حاوي كروم

شامل كروم، بعضي موارد تنگستن موليبدن و واناديم مي باشد.ميزان بالاي كرم باعث هوا سخت شدن اين فولادها مي شود. حضور تنگستن و موليبدن در فولادهاي H11 , H14 باعث حفظ استحكام و سختي در دماهاي بالا مي شود.در اين گروه فولادهاي H11,H12,H13 بيشترين كاربرد را دارا هستند. از مزاياي اين فولادها حفظ سختي تا دماي ۵۴۰ درجه سانتيگراد مي باشد.

فولادهاي گرم كار حاوي تنگستن و موليبدن

فولادهاي حاوي تنگستن بيشترين استحكام را در دماي بالا را دارند. چقرمگي اين گروه پايين است.مقاومت اين فولادها در برابر شوك هاي حرارتي نيز كم است و نمي توان آن ها را با گردش آب در قالب خنك كرد.معمولا در اكسترود برنج و فولاد استفاده مي شوند.فولاد گرم كار حاوي موليبدن به ندرت براي قالب هاي گرم كار استفاده مي شود.خواص آن شبيه به فولادهاي تنگستني است و مزيت اصلي آن ها مقاومت در برابر ترك هاي حرارتي است.در هر صورت كاربرد اين گروه محدود بوده و كمتر در قالب هاي گرم كار استفاده مي شود.

AISI	ترکيب شيميايي
	C	Si	Mn	Cr	Mo	W	V	کاربرد
H10	۰٫۴	۰٫۲-۰٫۴	۰٫۲-۰٫۴	۳٫۲۵	۲٫۵	–	۰٫۷	قالب هاي ريخته گري تحت فشار براي آلياژهاي سنگين، قالب هاي پرسکاري
H11	۰٫۳-۰٫۴	۰٫۸-۱٫۲	۰٫۲-۰٫۴	۴٫۷۵-۵٫۵	۱٫۲۵-۱٫۷۵	–	۰٫۳	قالب هاي ريخته گري تحت فشار براي فلزات سبک، ابرزاهاي اکستروژن
H12	۰٫۳-۰٫۴	۰٫۸-۱٫۲	۰٫۲-۰٫۴	۴٫۷۵-۵٫۵	۱٫۲۵-۱٫۷۵	-۱٫۰-۱٫۷	۰٫۱-۰٫۵	اجزاي قالب هاي پرسکاري، اکستروژن فلزات غير آهني
H13	۰٫۳-۰٫۴	۰٫۸-۱٫۲	۰٫۲-۰٫۴	۴٫۷۵-۵٫۵	۱٫۲۵-۱٫۷۵	–	۰٫۸-۱٫۲	اکستروژنهاي سرد شونده با روغن يا هوا و ماندرل هاي سوراخکن، شمش پرسهاي اکستروژن

فولاد ۱٫۲۳۴۴ D.S.S اوکراین که به سفارش کشور سوییس تولید می گردد، در مقاطع میلگرد از قطر ۳۰mm الی ۴۵۰mm و تسمه از ضخامت ۳۰mm الی ۲۱۰mm محدوده و رنج سایزی این واحد می باشد و تمامی مختصات کیفی متالورژیکی اعم از دانه بندی و کاهش سطح مقطع از اینگات به محصول نهایی، اینکلوژن، عدم وجود عیوب سطحی و داخلی، ماشینکاری سطوح محصول و شرایط نهایی و سختی محصول همانگونه که در شناسنامه فنی یا Certificate آن نیز درج گردیده است مطابق استانداردهای مهندسی کیفی اروپا می باشد.