فولاد سیکا یکی از نام هایی است که در بازار فولاد ابزار برای اشاره به گروهی از فولادهای سردکار مورد استفاده در ساخت قالب، تیغه، ابزارهای برشی و قطعات مقاوم به سایش شنیده می شود. نکته مهم این است که همه انواع فولاد سیکا خواص یکسانی ندارند و انتخاب گرید مناسب باید با توجه به میزان سختی مورد نیاز، مقاومت به سایش، چقرمگی و شرایط کاری قطعه انجام شود.
گریدهایی مانند 1.2080، 1.2436، 1.2379 و 1.2363 از گزینه های شناخته شده در این گروه هستند. شناخت تفاوت این گریدها کمک می کند برای هر کاربرد، فولادی انتخاب شود که علاوه بر عملکرد مناسب، هزینه های ساخت و نگهداری ابزار را نیز کنترل کند.
در انتخاب گرید مناسب فولاد سیکا، علاوه بر ویژگی هایی مانند سختی و مقاومت به سایش، بررسی قیمت فولاد نیز می تواند به انتخابی متناسب با نیاز فنی و بودجه پروژه کمک کند.
انواع فولاد سیکا را می توان بر اساس ترکیب آلیاژی، قابلیت سخت کاری، مقاومت به سایش و چقرمگی از یکدیگر تفکیک کرد. در میان گریدهای موجود، فولادهای 1.2080، 1.2436، 1.2379 و 1.2363 کاربرد گسترده ای در ساخت ابزار و قالب دارند.
فولاد سیکا 1.2080
فولاد 1.2080 یکی از فولادهای ابزار سردکار با کربن و کروم بالا است که با نام X210Cr12 نیز شناخته می شود. مقاومت سایشی بالا از مهم ترین ویژگی های این گرید است و به همین دلیل برای ابزارهایی مناسب است که فرسایش سطحی در آنها اهمیت زیادی دارد.
این فولاد پس از عملیات حرارتی می تواند سختی بالایی به دست آورد و پایداری ابعادی نسبتا مناسبی نیز داشته باشد. در مقابل، چقرمگی آن نسبت به برخی گریدهای دیگر محدودتر است؛ بنابراین برای قطعاتی که ضربه شدید دریافت می کنند باید شرایط کاری با دقت بررسی شود.
از کاربردهای فولاد 1.2080 می توان به قالب های برش، سنبه و ماتریس، ابزارهای پرس و برخی تیغه های صنعتی اشاره کرد.
فولاد سیکا 1.2436
فولاد 1.2436 با نام X210CrW12 شناخته می شود و از نظر ساختار و خواص به فولادهای سردکار پرکربن و پرکروم نزدیک است. وجود تنگستن در ترکیب این فولاد به دستیابی به مقاومت سایشی بالا و حفظ مناسب لبه ابزار کمک می کند.
این گرید برای ابزارهایی که باید مدت طولانی در برابر سایش مقاومت کنند گزینه قابل توجهی است. قالب های برش، ابزارهای پانچ، تیغه های صنعتی و قطعاتی که تحت اصطکاک شدید قرار دارند از جمله موارد استفاده فولاد 1.2436 هستند.
فولاد سیکا 1.2379
فولاد 1.2379 یا X153CrMoV12 یکی از شناخته شده ترین فولادهای ابزار سردکار است که معادل تقریبی آن در استاندارد AISI، فولاد D2 محسوب می شود. وجود کروم بالا در کنار مولیبدن و وانادیوم باعث شده است این گرید ترکیب مناسبی از مقاومت سایشی، سختی پذیری و حفظ لبه برش داشته باشد.
یکی از دلایل محبوبیت 1.2379، ایجاد تعادل مناسب میان مقاومت سایشی و چقرمگی نسبت به برخی فولادهای پرکروم قدیمی تر است. این ویژگی باعث شده است در ساخت قالب های سردکار، پانچ، سنبه، ماتریس، تیغه های برش و ابزارهای فرم دهی کاربرد گسترده ای داشته باشد.
برای انتخاب این گرید باید عملیات حرارتی نیز جدی گرفته شود؛ زیرا دستیابی به خواص مورد انتظار فولاد 1.2379 تا حد زیادی به اجرای صحیح سخت کاری و تمپر وابسته است.
فولاد سیکا 1.2363
فولاد 1.2363 که با نام X100CrMoV5 و در استاندارد AISI با گرید A2 شناخته می شود، یکی دیگر از فولادهای ابزار سردکار پرکاربرد است. یکی از نقاط قوت این گرید، تعادل میان سختی، مقاومت سایشی و چقرمگی است.
در مقایسه با فولادهایی که صرفا برای حداکثر مقاومت سایشی انتخاب می شوند، 1.2363 در کاربردهایی که ابزار علاوه بر سایش با تنش و ضربه نیز روبرو است می تواند گزینه مناسبی باشد.
از این فولاد در ساخت قالب های برش و فرم دهی، پانچ ها، ابزارهای سردکار، تیغه ها و برخی قطعات صنعتی مقاوم به سایش استفاده می شود.
خواص دقیق فولاد سیکا به گرید انتخاب شده و عملیات حرارتی آن بستگی دارد. با این حال، مقاومت به سایش بالا را می توان یکی از شاخص ترین خصوصیات بسیاری از گریدهای این خانواده دانست. این ویژگی در ابزارهایی که دائما با قطعه کار تماس دارند، باعث کاهش سرعت فرسایش می شود.
قابلیت دستیابی به سختی بالا پس از عملیات حرارتی نیز مزیت مهم دیگری است. سختی مناسب می تواند به حفظ شکل و لبه ابزار در طول کار کمک کند. در کنار آن، بعضی گریدها مانند 1.2379 و 1.2363 برای ایجاد تعادل بهتر میان مقاومت سایشی و چقرمگی مورد استفاده قرار می گیرند.
پایداری ابعادی در عملیات حرارتی نیز برای قالب سازان اهمیت زیادی دارد. هرچه تغییر ابعاد ابزار پس از سخت کاری قابل کنترل تر باشد، رسیدن به تلرانس های دقیق ساده تر خواهد بود.
البته ماشین کاری فولادهای ابزار سخت و پرآلیاژ، به خصوص در شرایط سخت کاری شده، آسان نیست. به همین دلیل انتخاب روش ماشین کاری، عملیات حرارتی و سنگ زنی نهایی باید متناسب با گرید فولاد انجام شود.
کاربرد فولاد سیکا بیشتر در شرایطی دیده می شود که قطعه یا ابزار باید در برابر سایش، فشار و تغییر شکل مقاومت کند. صنعت قالب سازی یکی از اصلی ترین مصرف کنندگان این فولادها است و انواع سنبه، ماتریس و قالب های برش و فرم دهی با استفاده از گریدهای مختلف فولاد ابزار سردکار ساخته می شوند.
در تولید تیغه های صنعتی نیز مقاومت سایشی و حفظ لبه برش اهمیت زیادی دارد. به همین دلیل برخی گریدهای سیکا برای ساخت تیغه های برش ورق، ابزارهای پانچ و تجهیزات برشی مورد استفاده قرار می گیرند.
قطعات مقاوم به سایش، ابزارهای فرم دهی سرد، ابزارهای اندازه گیری و برخی اجزای ماشین آلات صنعتی نیز می توانند از دیگر کاربردهای این فولادها باشند.
برای انتخاب بین گریدهای مختلف بهتر است ابتدا نوع کاربرد مشخص شود. اگر اولویت اصلی مقاومت سایشی بسیار بالا باشد، گریدهایی مانند 1.2080 و 1.2436 قابل بررسی هستند. اگر علاوه بر سایش، تعادل بهتر میان چقرمگی و عملکرد ابزار اهمیت داشته باشد، 1.2379 یا 1.2363 نیز باید با توجه به شرایط کاری بررسی شوند.
| گرید فولاد | نام متداول استاندارد | ویژگی شاخص | مقاومت سایشی | چقرمگی نسبی | کاربردهای رایج |
| 1.2080 | X210Cr12 | کربن و کروم بالا | بسیار بالا | پایین تر | قالب برش، سنبه، ماتریس و ابزارهای مقاوم به سایش |
| 1.2436 | X210CrW12 | مقاومت سایشی بالا و دارای تنگستن | بسیار بالا | پایین تا متوسط | تیغه، پانچ و ابزارهای برشی |
| 1.2379 | X153CrMoV12 / D2 | تعادل مناسب بین سایش و عملکرد ابزار | بسیار بالا | متوسط | قالب سردکار، سنبه، ماتریس، پانچ و تیغه |
| 1.2363 | X100CrMoV5 / A2 | تعادل مناسب میان سختی و چقرمگی | بالا | بالاتر از گریدهای پرکروم ذکر شده | قالب، ابزار فرم دهی، پانچ و تیغه |
در نهایت نمی توان یک گرید را به عنوان بهترین فولاد سیکا برای تمام کاربردها معرفی کرد. انتخاب صحیح به نوع ابزار، جنس قطعه کار، میزان تولید، فشار و ضربه وارد شده، دمای کار و میزان مقاومت سایشی مورد انتظار بستگی دارد. همچنین اصالت گرید و اجرای صحیح عملیات حرارتی می تواند تاثیر مستقیمی بر طول عمر نهایی ابزار داشته باشد.
سوالات متداول
انواع فولاد سیکا عمدتا در قالب سازی و ساخت ابزارهای سردکار، سنبه و ماتریس، تیغه های صنعتی، پانچ و قطعاتی که به مقاومت سایشی و سختی بالا نیاز دارند استفاده می شوند.
هر دو از فولادهای ابزار سردکار با مقاومت سایشی بالا هستند، اما 1.2379 به دلیل ترکیب آلیاژی حاوی مولیبدن و وانادیوم، در بسیاری از کاربردها تعادل بهتری میان مقاومت سایشی، سختی پذیری و چقرمگی ارائه می کند. انتخاب نهایی باید براساس شرایط واقعی ابزار انجام شود.
فولاد 1.2379 در استاندارد DIN/EN با فولاد ابزار D2 در استاندارد AISI معادل سازی می شود، هرچند هنگام خرید صنعتی بهتر است آنالیز شیمیایی و استاندارد محصول نیز بررسی شود.
گریدهایی مانند 1.2080، 1.2436، 1.2379 و 1.2363 می توانند بسته به ضخامت و جنس قطعه کار، تیراژ تولید، فشار، میزان ضربه و مقاومت سایشی مورد نیاز در قالب های برش استفاده شوند. انتخاب گرید تنها بر اساس سختی توصیه نمی شود.
