معرفی فولاد 1.3559 و بررسی ترکیب، خواص و کاربردها

فولاد 1.3559 یکی از گریدهای خاص و مهندسی شده ی فولاد ابزار سردکار است که با توجه به ویژگی های منحصر به فردش، در صنایع حساس و با دقت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. این فولاد با ترکیبی متوازن از عناصر آلیاژی طراحی شده تا مقاومت فوق العاده ای در برابر سایش، فشار و دمای پایین ارائه دهد. به واسطه ی ساختار متالورژیکی خاص خود، از این فولاد در تولید ابزارهای برش دقیق، قالب ها و قطعاتی که نیاز به مقاومت بالا در برابر تنش های مکانیکی دارند، بهره گرفته می شود. یکی از نقاط قوت این گرید، پایداری ابعادی بالا پس از عملیات حرارتی است که آن را برای ساخت قطعات پیچیده و حساس ایده آل می کند.

برای اطلاع از قیمت فولاد آلیاژی و خرید مستقیم فولاد 1.3559 با تضمین کیفیت، می‌توانید از خدمات تخصصی مجموعه ثامن تجارت استفاده کنید.

نام های دیگر فولاد 1.3559

در بازارهای جهانی، فولاد 1.3559 ممکن است با نام ها و کدهای مختلفی شناخته شود. نام تجاری این فولاد در استاندارد DIN، معمولاً تحت عنوان “HS6-5-2C” یا معادل انگلیسی آن “High Speed Steel” شناخته می شود. در بین متخصصان متالورژی و مهندسان تولید، این فولاد با کد W-Nr 1.3559 و همچنین معادل های آن در استانداردهای آمریکایی نظیر AISI M35 نیز کاربرد دارد. شناخت این نام ها به واردکنندگان، تولیدکنندگان و طراحان کمک می کند تا از اشتباه در انتخاب مواد اولیه جلوگیری کنند.

ترکیب شیمیایی

ترکیب شیمیایی فولاد 1.3559 یکی از دلایل اصلی عملکرد استثنایی آن است. این فولاد حاوی مقدار قابل توجهی از تنگستن، مولیبدن، کروم، وانادیوم و کبالت است. تنگستن و مولیبدن نقش کلیدی در افزایش سختی گرم ایفا می کنند، در حالی که وانادیوم باعث ریزدانه شدن ساختار و افزایش مقاومت به سایش می شود. کبالت نیز با افزایش دمای بازپخت فولاد، پایداری حرارتی را بهبود می بخشد. این ترکیب شیمیایی، فولاد 1.3559 را به گزینه ای ایده آل برای ابزارهای برش با سرعت بالا تبدیل می کند.

استانداردها و معادل های بین المللی

برای انتخاب صحیح فولاد، شناخت استانداردهای بین المللی ضروری است. فولاد 1.3559 در سیستم DIN آلمان با همین شماره شناخته می شود و در استاندارد AISI آمریکا معمولاً با گرید M35 معرفی می گردد. این فولاد همچنین در استانداردهای ISO و ASTM نیز دارای کدهایی مشخص است که تطابق آن را با نیاز پروژه های بین المللی تضمین می کند. این تنوع در استانداردها باعث می شود طراحان و مهندسان در نقاط مختلف جهان با اطمینان از مشخصات دقیق مواد، انتخاب درستی انجام دهند.

خواص فیزیکی و مکانیکی فولاد 1.3559

سختی

یکی از ویژگی های برجسته فولاد 1.3559، قابلیت رسیدن به سختی بسیار بالا پس از عملیات حرارتی است. این فولاد می تواند به سختی هایی در بازه ی 63 تا 66 راکول C دست یابد که آن را برای کاربردهایی با سایش شدید و نیاز به دقت بالا بسیار مناسب می سازد. سختی بالا، همزمان با حفظ چقرمگی نسبی، یکی از دلایل محبوبیت این گرید در تولید ابزارهای برش دقیق است.

مقاومت کششی و فشاری

در مقایسه با فولادهای متداول ابزار، فولاد 1.3559 مقاومت مکانیکی چشمگیری دارد. مقاومت کششی آن معمولاً در محدوده ی بالا بوده و توان تحمل بارهای فشاری شدید را نیز داراست. این ویژگی باعث می شود که در فرآیندهایی مانند پانچ کاری و شکل دهی سرد، دچار شکست زودرس نشود.

مقاومت در برابر سایش و حرارت

استفاده از عناصر آلیاژی خاص مانند کبالت، تنگستن و وانادیوم باعث شده فولاد 1.3559 در برابر سایش شدید و دماهای بالا پایداری بالایی داشته باشد. این ویژگی آن را برای ابزارهایی که در محیط های پر اصطکاک و گرم به کار می روند، ایده آل کرده است.

مقاومت الکتریکی

فولاد 1.3559 به عنوان فولادی با مقاومت الکتریکی نسبتاً کم شناخته می شود. این موضوع برای کاربردهایی که جریان الکتریکی از قطعه عبور می کند، اهمیت دارد و می تواند در برخی فرآیندهای خاص مانند EDM (ماشین کاری تخلیه الکتریکی) تأثیرگذار باشد.

دانسیته (چگالی)

چگالی این فولاد در حدود 8.1 گرم بر سانتی متر مکعب است که نشان دهنده ی ساختار متراکم و غنی آن از عناصر آلیاژی سنگین می باشد. این ویژگی ممکن است در طراحی قطعاتی که وزن اهمیت دارد، مد نظر قرار گیرد.

هدایت حرارتی

هدایت حرارتی متوسط فولاد 1.3559 در مقایسه با فولادهای کربنی کمتر است. این مسئله از طرفی در عملکرد حرارتی ابزارهای برش اهمیت دارد و از طرف دیگر باید در فرآیندهای سردکاری و خنک سازی مد نظر قرار گیرد.

مدول الاستیسیته

مدول الاستیسیته این فولاد در حدود 210 گیگاپاسکال بوده و مشابه بسیاری از فولادهای مهندسی دیگر است. این عدد بیانگر سختی نسبی ماده در برابر تغییر شکل الاستیک است و در تحلیل های مکانیکی بسیار اهمیت دارد.

ظرفیت گرمایی ویژه

ظرفیت گرمایی ویژه ی فولاد 1.3559 در حدود 0.46 ژول بر گرم بر درجه سلسیوس است که نقشی کلیدی در انتقال حرارت و تحلیل های حرارتی ابزارها ایفا می کند. این ویژگی بر نحوه ی خنک سازی و میزان جذب گرما اثر مستقیم دارد.

ضریب انبساط حرارتی

ضریب انبساط حرارتی این فولاد در محدوده ی 10.5 تا 12 میکرون بر متر بر درجه ی سانتی گراد قرار دارد. کنترل این خاصیت در کاربردهایی که پایداری ابعادی اهمیت دارد، به ویژه در ابزارهای با تلرانس بالا، بسیار مهم است.

کاربردهای فولاد 1.3559 در صنعت

کاربردهای عمومی فولاد ابزار

فولاد 1.3559 در دسته ی فولادهای ابزار پرآلیاژ قرار می گیرد و از آن در ساخت ابزارهایی استفاده می شود که در معرض بارهای شدید مکانیکی، ضربه یا اصطکاک بالا قرار دارند. به دلیل سختی بالا و مقاومت در برابر تغییر شکل دائم، از این فولاد برای تولید مته های صنعتی، قلاویزها، تیغه های برش و ابزارهای دنده زنی استفاده می شود. نکته ی قابل توجه اینجاست که این ابزارها حتی در شرایط سخت کاری مانند دمای بالا یا فشار نقطه ای، همچنان عملکرد خود را حفظ می کنند.

کاربردهای فولاد سمانتاسیون 1.3559

در مواردی که نیاز به سختی سطحی بالا در کنار مقاومت به خستگی مکانیکی وجود دارد، عملیات سمانتاسیون روی فولاد 1.3559 انجام می شود. در این حالت، سطح فولاد سخت شده در حالی که مغز آن چقرمه باقی می ماند. این ویژگی باعث می شود که ابزار ساخته شده بتواند هم در برابر سایش سطحی و هم در برابر شوک های مکانیکی مقاومت کند. کاربرد این نوع فولاد سمانته در ساخت قطعات دقیق ماشین آلات و تجهیزات صنعتی سنگین به وضوح دیده می شود.

ساخت غلتک

در صنعت نورد و فرآوری فلزات، غلتک ها باید سخت، مقاوم در برابر فشار و دارای طول عمر بالا باشند. فولاد 1.3559 با ترکیب منحصر به فرد خود توانسته جایگاه ویژه ای در ساخت غلتک های دقیق و بادوام پیدا کند. ساختار متراکم این فولاد و تحمل بالای آن در برابر فشارهای فشرده ی پیوسته باعث شده تا از آن در نورد سرد یا در تولید غلتک های ظریف برای صنایع ظریف کاری استفاده شود.

ساخت بلبرینگ

برای تولید بلبرینگ هایی که تحت بارهای بالا، سرعت چرخش زیاد و شرایط دمایی خاص فعالیت می کنند، انتخاب فولاد مناسب اهمیت حیاتی دارد. فولاد 1.3559 با توانایی حفظ خواص مکانیکی در دماهای بالا و مقاومت سایشی بی نظیر، در تولید بلبرینگ های با دقت بالا در صنایع پیشرفته ای همچون انرژی، پتروشیمی و ماشین سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد در قالب سازی

در قالب سازی، ثبات ابعادی و مقاومت در برابر ساییدگی از اولویت های اصلی هستند. فولاد 1.3559 به دلیل پایداری حرارتی و مقاومت سطحی بالا، در قالب های تزریق پلاستیک، قالب های پانچ و قالب های فشرده سازی فلزات سبک بسیار کاربرد دارد. همچنین توانایی تحمل تنش های حرارتی و مکانیکی متوالی، از ویژگی های مهمی است که باعث محبوبیت این فولاد در قالب سازی حرفه ای شده است.

استفاده در صنایع خودروسازی و هوافضا

در صنایع خودروسازی، فولاد 1.3559 در ساخت قطعات موتوری، ابزارهای قالب گیری قطعات بدنه، و اجزای انتقال نیرو نقش دارد. در هوافضا نیز به دلیل مقاومت به خستگی حرارتی و ساختاری، از آن در قطعاتی استفاده می شود که باید در طولانی مدت عملکردی بی نقص داشته باشند. در هر دو صنعت، قابلیت حفظ خواص در طول زمان و تحت شرایط سخت کاری، برگ برنده این فولاد است.

روش های ماشین کاری و عملیات حرارتی فولاد 1.3559

نحوه سخت کاری

سخت کاری فولاد 1.3559 شامل گرم کردن تا دمای بحرانی (معمولاً بین 1190 تا 1230 درجه سانتی گراد) و سپس سرد کردن سریع در روغن یا هوا است. پس از سخت کاری، فرآیند تمپرینگ (بازپخت) در چند مرحله انجام می شود تا از شکنندگی جلوگیری شود. این عملیات باعث ایجاد تعادل بین سختی سطحی و چقرمگی درونی می شود.

نکات مهم در فرآیند ماشین کاری

ماشین کاری فولاد 1.3559 به دلیل سختی و آلیاژهای متراکم، نیازمند ابزار برشی با کیفیت بالا (ترجیحاً کاربیدی) و استفاده از روان سازهای مناسب است. سرعت برش پایین، عمق برش کنترل شده و خنک کاری مداوم از جمله اصولی هستند که باید رعایت شوند تا هم کیفیت سطحی مطلوب به دست آید و هم عمر ابزار افزایش یابد.

تأثیر عملیات حرارتی بر خواص نهایی

عملیات حرارتی صحیح، نقش مستقیمی در تعیین خواص مکانیکی نهایی فولاد 1.3559 دارد. در صورتی که سیکل حرارتی با دقت انجام نشود، ممکن است ساختار میکروسکوپی به هم بخورد و سختی، چقرمگی یا مقاومت سایشی افت کند. در مقابل، کنترل دقیق دما و زمان، می تواند این فولاد را به یکی از مقاوم ترین مواد برای کاربردهای ابزار دقیق تبدیل کند.

قیمت و نحوه خرید فولاد 1.3559

عوامل مؤثر بر قیمت

قیمت فولاد 1.3559 به عوامل متعددی بستگی دارد. ترکیب شیمیایی پیچیده، نیاز به ذوب خاص و عملیات حرارتی دقیق، هزینه ی تولید را بالا می برد. نوسانات بازار جهانی فلزات آلیاژی، به ویژه عناصر نادری چون تنگستن و کبالت نیز بر قیمت آن تأثیرگذارند. علاوه بر آن، شکل عرضه (میله، تختال، ورق یا فورج) و ابعاد سفارش داده شده از دیگر عوامل مهم در قیمت گذاری هستند.

نکات مهم هنگام خرید

هنگام خرید فولاد 1.3559 باید به چند نکته کلیدی توجه کرد: اطمینان از استاندارد بودن گرید، بررسی گواهینامه های متالورژیکی، مشخص بودن فرآیند عملیات حرارتی و منبع معتبر تأمین. همچنین، بهتر است از تولیدکنندگان یا توزیع کنندگان معتبر خرید شود تا کیفیت مواد و خدمات پس از فروش تضمین گردد.

سؤالات متداول