معرفی فولاد 1.2344 و بررسی کاربرد، خواص و استانداردها

فولاد، این آلیاژ شگفت انگیز آهن، یکی از پایه های بی بدیل تمدن صنعتی بشر است. در میان انواع آن، فولاد 1.2344 جایگاهی ممتاز دارد؛ نه فقط به خاطر خواص فیزیکی و شیمیایی برجسته اش، بلکه به سبب کارایی بی رقیب در فرآیندهایی که تحت فشار، حرارت و سایش قرار می گیرند. این مقاله تلاشی است برای روشن کردن زوایای فنی، صنعتی و مهندسی این فولاد پرکاربرد، که در زیر نور دانش مهندسی، جایگاه واقعی اش آشکار می شود.

برای اطلاع از قیمت فولاد آلیاژی از جمله گریدهای پرکاربرد مانند 1.2344، می‌توانید از طریق مجموعه معتبر ثامن تجارت اقدام کرده و مشاوره تخصصی دریافت کنید.

فولاد 1.2344 چیست؟

فولاد 1.2344 که در بسیاری از کشورها با نام هایی چون H13 (در استاندارد AISI) شناخته می شود، یک فولاد ابزار گرم کار است. ویژگی اصلی این فولاد، پایداری چشمگیر در برابر دماهای بالا و تحمل سیکل های حرارتی پی درپی است، بدون آنکه ترک های حرارتی یا اعوجاج در آن پدید آید. به همین دلیل، انتخابی ممتاز برای تولید قالب هایی است که در دمای بالا عملیات می کنند، مانند قالب های ریخته گری تحت فشار، ابزارهای آهنگری و اکستروژن.

این فولاد با داشتن ترکیبی متعادل از عناصر آلیاژی چون کروم، مولیبدن و وانادیم، مقاومت مناسبی در برابر سایش، ضربه و خستگی حرارتی از خود نشان می دهد. به زبان ساده تر، آنجا که فلزات ضعیف تر تسلیم حرارت، فشار یا سایش می شوند، فولاد 1.2344 دوام می آورد و ثبات عملکرد خود را حفظ می کند.

ویژگی های فولاد 1.2344

خواص مکانیکی

در ریشهٔ استقامت فولاد 1.2344، استحکام کششی بالا و چقرمگی قابل توجه نهفته است. این ویژگی ها به آن اجازه می دهد تا در برابر نیروهای ناگهانی و ضربه های مکانیکی مقاومت کند، بی آن که دچار شکست ترد شود. یکی از مزایای این فولاد نسبت به سایر گریدهای ابزار گرم کار، پایداری خواص مکانیکی در محدوده دمای بالا است، امری که در طراحی قالب های صنعتی، نقشی کلیدی ایفا می کند.

مقاومت حرارتی

برخلاف فولادهای معمولی که در دمای بالا نرم یا تغییر فرم می دهند، فولاد 1.2344 با حفظ ساختار میکروسکوپی خود حتی تا دمای 600 درجه سانتی گراد عملکرد قابل اعتمادی دارد. این مقاومت حرارتی به دلیل حضور کروم و مولیبدن در ترکیب شیمیایی فولاد حاصل شده، که نه تنها نقطه ذوب را بالا می برد، بلکه اکسیداسیون سطحی را نیز به تعویق می اندازد.

مقاومت به سایش و خوردگی

در فرآیندهای صنعتی که تماس مکرر با مواد داغ یا ساینده رخ می دهد، فولاد 1.2344 به لطف حضور وانادیم و کربن به شکل کنترل شده، از مقاومت سایشی خوبی برخوردار است. سطح این فولاد در برابر اصطکاک، کم تر دچار خراش، بریدگی یا فرسایش می شود. هرچند به معنای ضدزنگ بودن نیست، اما در برابر خوردگی تحت شرایط عملیاتی خاص نیز مقاومتی نسبی دارد، خصوصاً اگر عملیات حرارتی و پوشش دهی سطحی به درستی انجام شود.

استانداردهای فولاد 1.2344

معادل های جهانی

این فولاد در کشورها و استانداردهای مختلف با نام های متفاوتی شناخته می شود. در سیستم AISI به عنوان H13 معرفی شده، در استاندارد DIN آلمان به شکل X40CrMoV5-1 شناخته می شود و در دیگر کدهای فنی ممکن است با شماره های دیگری مانند SKD61 (ژاپن) یا BH13 (بریتانیا) حضور داشته باشد. این نام گذاری ها بازتاب دهنده ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی مشابه اند، هرچند ممکن است تفاوت های جزئی در فرآیند تولید وجود داشته باشد.

ترکیب شیمیایی

ترکیب شیمیایی فولاد 1.2344 دقیقاً تنظیم شده تا تعادلی بین چقرمگی، سختی، مقاومت حرارتی و قابلیت ماشین کاری فراهم آورد. به طور معمول، این فولاد شامل:

• حدود 0.38 تا 0.42 درصد کربن
• 5.0 درصد کروم
• 1.3 درصد مولیبدن
• 1.0 درصد وانادیم
• مقادیری سیلیکون و منگنز

است که هر یک از این عناصر نقش خاصی در بهبود خاصیت معینی ایفا می کنند.

کاربردهای فولاد 1.2344

فولاد 1.2344 با خواص بی نظیر خود، در صنایع مختلف به عنوان یک ستون فقرات برای ابزارهایی که در معرض حرارت، فشار، و ضربه قرار دارند، شناخته می شود. گستردگی کاربردهای آن نه تنها گواهی بر تنوع توانایی هایش است، بلکه نشان می دهد چگونه انتخاب درست آلیاژ می تواند کارایی تجهیزات را چند برابر کند.

قالب آهنگری

در فرآیند آهنگری گرم، قالب ها تحت تنش های شدید دمایی و مکانیکی قرار می گیرند. فولاد 1.2344 با پایداری حرارتی بالا و مقاومت در برابر ترک های حرارتی، انتخاب اول مهندسان در طراحی قالب هایی است که می خواهند دوام طولانی و عملکرد دقیق داشته باشند.

ساخت ابزارآلات اکستروژن

اکستروژن فلزات تحت فشار و دمای بالا انجام می شود. ابزارهایی که از فولاد 1.2344 ساخته می شوند، به خوبی در برابر تغییر فرم، پوسته پوسته شدن و اعوجاج مقاوم هستند. نتیجه، محصولی است با دقت بالا و هزینه تعمیر و نگهداری پایین.

تیغه های برشی داغ

در خطوط برش فلزات داغ، تنها فولادهایی با تحمل حرارت بالا و سختی پایدار می توانند عمر مفید طولانی داشته باشند. فولاد 1.2344 در این جا با ایجاد توازن میان سختی و چقرمگی، کارایی بالایی ارائه می دهد.

ابزارآلات ریختگری تحت فشار

در قالب هایی که آلیاژهایی نظیر آلومینیوم و روی با فشار زیاد تزریق می شوند، شوک حرارتی لحظه ای بسیار زیاد است. فولاد 1.2344 با جذب و دفع این شوک ها، از ایجاد ترک های ریز و تخریب زودهنگام جلوگیری می کند.

غلطک پروفیل سازی

در تولید پروفیل های فولادی یا آلومینیومی، غلطک هایی از جنس فولاد 1.2344 به کار می روند تا در برابر ساییدگی و دمای بالا، شکل دهی دقیقی انجام دهند.

پانچ کاری سخت سرد

در فرآیند پانچ فلزات سخت در حالت سرد، فولادی نیاز است که مقاومت به فشار بالا داشته باشد. در این کاربرد نیز، فولاد 1.2344 با ترکیب سختی بالا و مقاومت به ترک، عملکردی فراتر از انتظار دارد.

انژکتورهای نیتریدی

در صنایع خودروسازی و ریخته گری، انژکتورهایی که از فولاد 1.2344 ساخته می شوند، پس از عملیات نیتریده سازی، از طول عمر فوق العاده ای برخوردار می گردند.

تیغه برشی فلزآلات قراضه

برای برش ضایعات فلزی که تنش بالایی ایجاد می کنند، فولاد 1.2344 انتخابی اقتصادی و مقاوم است. این تیغه ها، حتی پس از چرخه های برشی طولانی، نیاز کمتری به تیزکاری مجدد دارند.

ماشین آلات در آهنگری دقیق

در ابزارهایی که نیاز به ظرافت در تغییر شکل دارند، فولاد 1.2344 با حفظ فرم در برابر فشارهای مکرر، عملکردی یکنواخت و قابل پیش بینی ارائه می کند.

قالب ریخته گری آلیاژهای آلومینیوم و مس

این قالب ها که در تماس مستقیم با فلز مذاب هستند، اگر از فولادی نامرغوب ساخته شوند، خیلی زود ترک برمی دارند. فولاد 1.2344 با رفتار حرارتی مناسب، از اعوجاج و آسیب جلوگیری می کند.

تقویت کننده، نگهدارنده قالب و سنبه های مورد استفاده در قالب گرم کار

در قالب هایی که نیاز به استحکام ساختاری دارند، اجزای تقویتی از جنس فولاد 1.2344، با انتقال یکنواخت حرارت و فشار، عمر قالب را چندین برابر می کنند.

پیچ، مهره و پرچ

در مواردی که اتصالات مکانیکی تحت دمای بالا یا نیروی برشی هستند، استفاده از فولاد 1.2344 اطمینان از عدم گسیختگی و افت کارایی در طول زمان را فراهم می آورد.

ابزارآلات و قالب در تولید بدنه های توخالی

در تولید قطعاتی با جداره نازک اما پیچیده، دقت ابعادی و یکنواختی دما اهمیت دارد. فولاد 1.2344 در این زمینه عملکردی بی نقص از خود نشان داده است.

ابزارآلات پرسکاری در فلزات سبک و سنگین

چه در مورد آلومینیوم و چه فولادهای آلیاژی، ابزارهایی از جنس 1.2344 قادر به انتقال فشار بالا بدون تغییر فرم هستند.

چکش آهنگری

چکش هایی که بار ضربه را تحمل می کنند، نیاز به ساختار مقاومی دارند. فولاد 1.2344 هم در برابر سایش، هم ترک های ناشی از شوک، پایداری بالایی دارد.

ابزارآلات صنایع پلاستیک

در قالب گیری تزریقی پلاستیک، به ویژه در مواردی که گازهای خورنده یا دمای بالا وجود دارد، فولاد 1.2344 با دوام سطحی بالا انتخابی منطقی است.

ساخت قالب پتک کاری برنج

در صنعت برنج کاری که عملیات داغ با ضربه شدید همراه است، فولاد 1.2344 دوام، سختی و انتقال حرارت مناسبی از خود نشان می دهد.

ماندریل سوراخ کن قالب آهنگری و شمش

در تولید قطعات لوله ای یا توخالی از شمش، ماندریل باید در تماس مستقیم با مواد داغ کار کند. 1.2344 با مقاومت عالی خود، از اعوجاج و ساییدگی جلوگیری می کند.

مواد استاندارد در ابزارآلات فرم دهی داغ

تقریباً در تمام فرآیندهایی که تغییر شکل داغ در کار است، فولاد 1.2344 به عنوان ماده مرجع شناخته می شود.

عملیات حرارتی فولاد 1.2344

آنیلینگ

این فرآیند با هدف کاهش تنش های داخلی و بهبود ماشین کاری انجام می شود. معمولاً حرارت به 850 تا 900 درجه سانتی گراد رسیده، سپس در کوره به آرامی سرد می شود. این حالت ساختار فریتی – پرلیتی پایدار فراهم می کند.

سخت کاری

برای دستیابی به سختی نهایی، حرارت دهی تا 1020 تا 1050 درجه انجام شده و سپس عملیات کوئینچ (معمولاً در هوا) صورت می گیرد. پس از آن، دو مرحله تمپر کردن برای دستیابی به سختی 44 تا 52 راکول انجام می شود.

نرماله کردن و تنش زدایی

برای حذف تنش های ناشی از ماشین کاری یا فورج، معمولاً قطعه تا دمای 600-650 درجه حرارت دیده و در هوا سرد می شود. این مرحله از ترک های آینده جلوگیری می کند.

نکات ماشین کاری فولاد 1.2344

ابزار و تجهیزات موردنیاز

با توجه به سختی اولیه بالا، باید از ابزارهایی با پوشش کاربیدی یا سرامیکی استفاده کرد. همچنین سرعت برش پایین و روان کاری مستمر باعث افزایش کیفیت سطحی و طول عمر ابزار می شود.

نکات افزایش عمر ابزار

پیش گرمایش قطعه، استفاده از کولانت فشار بالا، کنترل دقیق نرخ براده برداری و جلوگیری از لرزش دستگاه، همگی عواملی هستند که تأثیر قابل توجهی در دوام ابزار دارند.

قیمت و تولیدکنندگان فولاد 1.2344

عوامل تأثیرگذار بر قیمت

قیمت فولاد 1.2344 تحت تأثیر عوامل مختلفی چون قیمت جهانی عناصر آلیاژی، هزینه های انرژی در فرایند ذوب، کیفیت فرآیند تولید (ریخته گری پیوسته یا ESR)، نوسانات ارزی و همچنین استاندارد بودن برند آن قرار دارد.

برندهای معتبر داخلی و خارجی

در سطح جهانی برندهایی چون Böhler، Uddeholm و Daido از تأمین کنندگان معتبر هستند. در بازار داخلی نیز شرکت هایی مانند فولاد آلیاژی ایران یا فولاد اسفراین به صورت مستقیم یا نمایندگی در تأمین این گرید نقش دارند.

پرسش های متداول