تفاوت فولاد گرمکار و سردکار

ویژگی‌های منحصر به فرد فولاد و مقاومت بالای آن باعث شده در صنایع مختلف و در ساخت تجهیزات گوناگون مورد استفاده قرار بگیرد. البته نیاز هرکدام از صنایع با دیگری تفاوت دارد؛ به همین دلیل تولیدکنندگان فولاد با استفاده از تکنیک‌هایی که در تولید محصولات به کار می‌برند، انواع مختلف فولاد را با ویژگی‌های متفاوت تولید می‌کنند. فولاد گرمکار و سردکار دو نمونه از محصولاتی هستند که هرکدام از آن‌ها کاربردهای منحصر به خودشان را دارند و پاسخگوی نیاز صنایع هستند. در این مقاله توضیح می‌دهیم هرکدام از این دو نوع فولاد چه هستند، چه ویژگی‌هایی دارند و تفاوت‌هایشان چیست. 

فولاد گرمکار چیست؟

فولاد گرمکار (Hot Work Tool Steel)، مقاوم‌ترین نوع این محصولات در برابر حرارت است که حتی در دمای بالاتر از ۳۱۶ درجه هم ذوب نمی‌شود؛ حتی در بعضی از صنایع، این فلز در معرض دمای بین ۴۸۰ تا ۷۶۰ درجه قرار می‌گیرد، اما تغییر شکل پیدا نمی‌کند. این دسته از فلزات، در مجتمع‌های فولاد داخلی چون کارخانه فولاد میانه تولید می‌شوند.

علت مقاومت فولاد گرمکار در برابر حرارت، به کار بردن درصد کافی کربن در ترکیبات محصول و اضافه کردن عناصری چون کروم، مولیبدن و وانادیم است. بعضی از کارخانه‌ها ماده تنگستن را هم در ترکیبات فولادی که برای تولید محصولات گرمکار استفاده می‌شود، اضافه می‌کنند. اضافه کردن این عناصر به آلیاژها، مقاومت آن‌ها را در برابر حرارت و سایش افزایش می‌دهد. این فلزات حتی در دمای بالا تغییر حجم چشم‌گیری هم ندارند.

انواع فولاد گرمکار

قیمت فولاد گرمکار در بازار آهن آلات، به نوع آن بستگی دارد. انواع مختلف این محصولات عبارتند از:

• فولاد گرمکار مولیبدنی: حاوی مولیبدن، کروم، وانادیم و تنگستن است. مقاوم در برابر شوک حرارتی و قابل جوشکاری است و تحمل نهایی بالایی دارد. 
• فولاد گرمکار کرومی: حاوی کروم، مولیبدن، وانادیم و تنگستن است و آلیاژ آن با درصدهای متعادل از هرکدام از عناصر تشکیل شده. درصد کربن آن کم‌تر است. این محصول اعوجاج کم‌تری دارد و با قرار گرفتن در معرض هوا، سخت می‌شود.
• فولاد گرمکار تنگستنی: حاوی کربن، کروم و تنگستن است، مقاومت بالایی در برابر نرم شدن دارد و بسیار سخت و شکننده است.

کاربرد فولاد گرم کار

مقاومت بالای این دسته از فلزات باعث شده کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف داشته باشند که در ادامه به تعدادی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

• ساخت قالب‌های ریخته‌گری
• ساخت قالب‌های آهنگری
• ساخت ابزارهای پرس اکستروژن
• استفاده در اجزای پرتنش سازه‌ها مانند چرخ‌دنده‌های فرود هواپیما
• ساخت تیغه برشی
• ساخت ابزارهای صنعتی مانند مهرزنی داغ
• تولید قالب‌های محصولاتی چون پیچ، مهره، شمش و بولت

مهم‌ترین ویژگی‌های فولاد گرمکار

مشخصات فولاد گرم کار، به نوع آن بستگی دارد. در قسمت‌های قبلی، درباره انواع مختلف این محصولات توضیح دادیم و ویژگی‌های هرکدام را نیز بررسی کردیم. در این قسمت به بررسی ویژگی‌های کلی این محصولات می‌پردازیم.

• حفظ شکل و تغییر ناپذیری حتی در هنگام قرار گرفتن در معرض حرارت زیاد
• مقاومت در برابر ضربه
• قابل ماشین‌کاری
• مقاوم در برابر شوک حرارتی
• استحکام کششی بالا
• مقاوم در برابر تغییر ابعاد در شرایط پرفشار و سخت

فولاد سردکار چیست؟

فولاد سردکار (Cold Working Tool Steel) مقاومت چندانی در برابر حرارت ندارد و در بهترین حالت تا دمای ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل می‌کند. اما در دماهای پایین‌تر، مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد. کربن یکی از اصلی‌ترین ترکیباتی است که در تولید آلیاژ برای این محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین بسیاری از کارخانه‌های فولادی تولیدکننده وابسته به استراتژی تولیدشان، از عناصر دیگری چون کروم، منگنز، تنگستن و مولیبدن هم در تولید این محصولات استفاده می‌کنند.

انواع فولاد ابزاری سردکار

قیمت فولاد سردکار در بازار آهن آلات نیز به نوع آن بستگی دارد. انواع مختلف این محصولات عبارتند از:

• فولاد سردکار پرکروم (گرید D): سختی بالا، تغییرناپذیری در شرایط سخت‌کاری و قابلیت زیادی در ماشین کاری دارد.
• فولاد سردکار سخت‌شونده در روغن (گرید O): مخفف Oil Hardening است. این محصولات در دمای ۸۰۰ درجه سخت می‌شوند، در روغن سرد می‌شوند و سپس دوباره تا دمای ۲۰۰ درجه حرارت می‌بینند تا مقاومت کافی به دست آورند. آن‌ها در برابر سایش مقاومند و بسیار سخت هستند.
• فولاد سردکار سخت‌شونده در هوا (گرید A): مخفف Air Hardening است. قابلیت ماشین‌کاری بالا، اعوجاج کم، مقاومت در برابر سایش و سختی زیاد از ویژگی‌های این محصولات است.

کاربردهای فولاد سرد کار

این محصولات آبدهی می‌شوند و برای فرایندهایی که دما در آن‌ها از ۲۰۰ درجه بالاتر نمی‌رود، کاربرد دارند. در ادامه به برخی از موارد استفاده فولاد سردکار اشاره می‌کنیم:

• ساخت ابزارهای دستی و ماشینی
• برش ورق سیاه
• ساخت ابزارهای تراشکاری
• ساخت قالب محصولاتی چون کارد، قاشق، چاقو، چنگل و میخ
• ساخت سنبه
• ساخت میله سربی
• تولید ابزارهای برجسته کاری
• ساخت قالب‌های کله‌زنی
• تولید قالب‌های سکه‌زنی
• لمینیت کاری

مهم ترین ویژگی های فولاد سردکار

هرکدام از انواع فولاد سردکار، ویژگی‌های مخصوص به خودشان را دارند. نوع D این محصولات بیشترین کاربرد را در صنایع معمول دارد و انواع A و O، برای کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه به مهم‌ترین مشخصات این محصولات اشاره می‌کنیم:

• سختی بالا
• استحکام زیاد در برابر فشار و ضربه
• مقاومت در برابر تغییر شکل در کاربردهای سخت
• قابل ماشین کاری
• مقاومت در برابر سایش

تفاوت فولاد گرمکار و سردکار

احتمالا با بررسی هرکدام از این فلزات و ویژگی‌های آن‌ها به تفاوت‌هایشان پی برده‌اید. اما در ادامه به صورت دقیق‌تر تفاوت فولاد گرمکار و سردکار را بررسی می‌کنیم تا متوجه شوید کدام یک از این محصولات برای کاربرد مورد نظر شما مناسب هستند.

• فولاد گرمکار در دمای بیشتر از ۷۵۰ درجه سانتی‌گراد هم مقاوم است، اما فولاد سردکار نهایتا دمای ۲۰۰ درجه را تحمل می‌کند.
• درصد کربن و کروم محصولات سردکار بیشتر از نمونه‌های گرمکار است و باعث سختی بیشتر آن‌ها می‌شود.
• محصولات گرمکار برای فرایندهایی که در آن‌ها حرارت، فشار و سایش به حداکثر می‌رسد، کاربرد دارند. فولاد سردکار در برابر سایش و فشار مقاوم است، اما در دمای بالا، مقاومت خود را از دست می‌دهد.
• قیمت فولاد گرمکار معمولا نسبت به نوع سردکار آن بیشتر است. 

از فولاد گرمکار استفاده کنیم یا سردکار؟

قیمت آهن و سردکار و گرمکار بودن فولاد دو معیار مهم در تعیین نرخ این محصولات محسوب می‌شوند. بسیاری از افراد تصور می‌کنند که فولاد گرمکار بخاطر هزینه بیشتری که دارد، باکیفیت‌تر است. به همین خاطر حتی برای ساخت ابزارها و تجهیزاتی که در دمای بالا قرار نمی‌گیرند هم از این محصولات استفاده می‌کنند. این تصور اشتباه است. فولاد سردکار هم اگر در کاربرد صحیح مورد استفاده قرار بگیرد، کیفیت بالایی دارد و نیاز شما را برآورده خواهد کرد. در این مقاله ویژگی‌ها، کاربرد و تفاوت‌های هرکدام را بررسی کردیم تا با آگاهی بیشتری برای خرید این ابزارها داشته باشید.