فولاد خوش تراش

برای شکل‌دهی قطعات، ماشین کاری و پرداخت سطحی، از روش تراشکاری استفاده می‌کنند؛ اما مشکلاتی که در حین عملیات تراشکاری وجود دارد، مانند دمای بالا در منطقه کار یا نیاز به نیروی برشی بالاتر باعث می‌شود تا عمر تجهیزات ماشین کاری و سرعت تولید کاهش پیدا کند و به دنبال آن قیمت نهایی قطعات افزایش یابد. برای رفع این مشکلات باید به سراغ فولادهای خوش تراش رفت که قابلیت ماشین کاری بسیار خوبی دارند. استفاده از فولاد خوش تراش باعث می‌شود تا کیفیت نهایی قطعات بسیار بالا باشد و هزینه‌های ماشین کاری کاهش یابد. اهمیت فولاد خوش تراش باعث شده تا ما بخواهیم در ادامه این مطلب به طور کامل درباره این فولاد و کاربردهای آن صحبت کنیم.

فولاد خوش تراش چیست؟

فولاد خوش تراش که به آن فولاد اتومات یا ماشین کاری نیز گفته می‌شود، یکی از انواع فولاد است. از آنجایی که عناصر ترکیب شیمیایی این محصول را بهبود داده‌اند، از قابلیت ماشین کاری و تراشکاری بالایی برخوردار است. خواص و ویژگی‌های منحصر به فرد این نوع فولاد باعث شده تا در ساخت قطعاتی که نیاز به دقت ابعادی بالا و خاصیت مکانیکی پایین دارند، مورد استفاده قرار بگیرند. استفاده از این نوع فولاد در هنگام ماشین کاری باعث افزایش کارایی دستگاه می‌شود. بیشترین کاربرد فولادهای خوش تراش در ساخت پیچ و مهره و قطعات خاص خودرو است. افزایش انعطاف‌پذیری فولاد و سهولت استفاده در عملیات برشی، اصلی‌ترین هدف طراحی فولادهای اتومات به حساب می‌آید. 

انواع فولاد خوش تراش یا اتومات

فولاد اتومات را در سه دسته اصلی زیر تقسیم‌بندی می‌کنند:

1- فولادهای عملیات حرارتی ناپذیر: این نوع فولادهای خوش تراش دارای کربنی کم‌تر از مقدار 0.14 درصد هستند و عملیات حرارتی روی آن‌ها انجام نمی‌شود.

2- فولادهای قابل سمانتاسیون: این دسته از فولادهای خوش تراش درصد کربنی در بازه 0.07 تا 0.13 دارند و از قابلیت سخت‌کاری سطحی بعد از سمانتاسیون برخوردار هستند. 

3- فولادهای کوئنچ تمپر شونده مستقیم: مقدار کربن در این گروه از فولادهای خوش تراش بین 0.65 تا 0.32 درصد هستند و از قابلیت عملیات حرارتی کوئنچ تمپر برخوردار هستند. 

انواع فولاد خوش تراش در ایران

از پرکاربردترین گرید فولاد‌های اتومات در بازار ایران می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

فولاد خوش تراش 722

فولاد اتومات 722 با استاندارد DIN 10SPb20 ساخته می‌شود و از آن در ساخت قطعت خودرو، ابزار دقیق و قطعات مکانیکی استفاده می‌کنند. برای سخت‌کاری این فولاد سرب‌دار به سراغ عملیات حرارتی و سمانتاسیون می‌روند. 

فولاد خوش تراش 737

این نوع فولاد اتومات را بر اساس استاندارد DIN 11SMnPb37 می‌سازند و کاربردهای آن به کاربرد فولاد خوش تراش 722 شباهت دارد. روی این فولاد اتومات سرب‌دار نمی‌توان عملیات حرارتی انجام داد، اما سخت‌کاری سطحی آن با سمانتاسیون امکان‌پذیر است. 

فولاد خوش تراش 718

فولاد اتومات 718 را با استاندارد DIN 9SMnPb30 می‌سازند و از مهم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به استفاده در ساخت قطعات خودرو و ابزار دقیق اشاره کرد. روی این فولاد سرب‌دار امکان سخت‌کاری سطحی با سمانتاسیون وجود دارد. 

فولاد خوش تراش 715

در ساخت فولاد اتومات 715 از استاندارد DIN 9SMn28 استفاده می‌کنند و کاربردهایی مشابه دیگر انواع فولادهای خوش تراش دارد. 

از بین این فولادهای خوش تراش، فولاد 718 در بازار آهن و فولاد ایران بیشتر مورد توجه قرار دارد و از مهم‌ترین ویژگی‌های آن می‌توان به توانایی ماشین کاری مناسب، کیفیت براده‌برداری قابل‌قبول و مقاومت و استحکام بالا اشاره کرد. به دلیل آنکه در ترکیب فولاد 718 مقدار زیادی فسفر و گوگرد وجود دارد، بسیار شکننده است و در تولید آن نمی‌توان از تکنیک‌های نورد و فورج بهره گرفت. 

جدول ترکیب شیمیایی فولاد خوش تراش

فولادهای خوش تراش در دسته فولادهای کم‌کربن قرار دارند که در آلیاژ آن‌ها از سرب، بیسموت، فسفر، گوگرد، سلنیوم و تلوریم استفاده کرده‌اند. در جدول زیر درصد وزنی عناصر به‌کاررفته در انواع فولاد اتومات آورده شده است:

کاربرد فولاد ماشین کاری چیست؟

فولاد ماشین کاری کاربردهای گسترده‌ای دارد و در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تعدادی از کاربردهای فولاد اتومات عبارتند از:

• ساخت ماشین‌آلات و تجهیزات کشاورزی
• به‌کارگیری در صنایع فلزی و قطعه‌سازی
• ساخت پیچ‌ومهره و استفاده در قطعات خاص خودرو
• ساخت انواع مفتول
• تولید محصولات فولادی مانند میل‌گرد، ورق و موارد دیگر
• اتصالات هیدرولیکی و نظامی

قابلیت ماشین کاری فولادهای خوش تراش

فولاد خوش تراش از قابلیت ماشین کاری بسیار خوبی برخوردار است و به همین علت نام خوش تراش را روی آن گذاشته‌اند. این نوع فولاد به دلیل ترد بودن از احتمال شکست بالایی برخوردار است؛ از این رو در روش‌های تولید آهنگری مناسب نخواهد بود. همچنین وجود فسفر و گوگرد در ترکیب فولاد اتومات باعث شده تا گزینه مناسبی برای جوشکاری نباشد. وجود گوگرد در ترکیب شیمیایی فولاد خوش تراش نیز سبب شده تا بر قابلیت ماشین کاری آن تأثیر مستقیمی داشته باشد. گوگرد، ترکیبات سولفیدی در مرزدانه‌ها ایجاد می‌کند و باعث خردایش براده‌ها در هنگام ماشین کاری می‌شود. در نتیجه سرعت براده‌برداری زیاد می‌شود و خاصیت روان‌کاری گوگرد باعث می‌شود تا اصطکاک بین فولاد و ابزار برش کاهش پیدا کند و به دنبال آن طول عمر دستگاه برش افزایش یابد.  فسفر همانند گوگرد نتیجه مثبتی بر ماشین کاری فولاد و قابلیت براده‌برداری آن دارد. در ترکیبات برخی از انواع فولاد خوش تراش به طور یکنواخت سرب توزیع کرده‌اند. سرب، براده‌ها را خرد می‌کند و باعث افزایش سرعت براده‌برداری می‌شود.

مزایا و معایب استفاده از فولاد اتومات

مزایای بسیاری برای فولاد خوش تراش وجود دارد که برخی از آن‌ها عبارتند از:

• استحکام بالا
• انعطاف‌پذیری بالا
• ماشین کاری عالی
• ساخت محصولاتی با کیفیت سطحی عالی
• کاهش قیمت نهایی قطعات
• بالا بودن سرعت تولید
• افزایش عمر دستگاه ماشین کاری

معایبی نیز برای فولاد خوش تراش وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ترد است و برای آهنگری و نورد گرم مناسب نیست.
• به دلیل وجود فسفر و گوگرد در ترکیبات فولاد خوش تراش برای جوشکاری مناسب نیست.
• در فولادهای اتوماتی که درصد کربن بالایی دارند، ماشین کاری ضعیف‌تر است.
• فولادهای با درصد کربن بالا ترد و شکننده هستند. 

چه محصولاتی با فولاد خوش تراش تولید می‌شوند؟

از جمله محصولاتی که با فولاد خوش تراش ساخته می‌شوند، می‌توان موارد زیر را نام برد:

• پیچ و مهره
• قطعات خاص خودرو
• شفت
• چرخ دنده
• اتصالات
• لوازم جراحی و دندان‌پزشکی

گریدهای فولاد خوش تراش

از رایج‌ترین گریدهای فولاد خوش تراش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• 1.0715
• 1.0718
• 1.0722
• 1.0737

جمع‌بندی 

فولادهای خوش تراش بر خلاف دیگر انواع فولاد برای ماشین کاری و تراشکاری بسیار مناسب هستند، اما قیمت بالاتری نسبت به دیگر فولادهای کربنی دارند. مزایایی که فولادهای خوش تراش به همراه دارند، مانند کاهش ضایعات، کاهش مصرف انرژی، افزایش طول عمر ابزار و موارد دیگر همه باعث می‌شوند تا هزینه‌ها و بهره‌وری اقتصادی جبران شود.