آنیلینگ ورق استیل نوع 420

مقدمه:

ورق استیل 420 یک ورق استیل مارتنزیتی با سختی بالا و حاوی کربن مستقیم و کروم متوسط که دارای کاربرد عمومی با مقاومت خوب و مقاومت در برابر خوردگی نسبتاً خوب است. به طور کلی این نوع ورق استیل به صورت سخت شده و تمپر شده و در محدوده کششی Mpa700 تا Mpa850 (شرایط R) یا در محدوده کششی Mpa770 تا Mpa930 (شرایط S) و محدوده سختی 201 تا 255 برینل، عرضه می شود.
ورق استیل 420 با مقاومت به خوردگی خوب در محیط های جوی ملایم، خانگی و صنعتی مشخص می شود. این ماده در برابر آمونیاک، خون، اسید کربنیک، روغن خام، محلول‌های شوینده، اسید نیتریک رقیق، آب شیرین، اسیدهای غذایی، بسیاری از فرآورده‌های نفتی، بخار و سرکه و غیره مقاوم است. ورق استیل 420 به دلیل سختی پذیری عالی می تواند بسته به محتوای کربن و اندازه بخش تا 52 راکول سی یا بالاتر سخت شود. بخش های کوچک را می توان با هوا خنک کرد و بخش های بزرگتر به وسیله روغن برای حداکثر سختی کوئنچ می شوند.
ورق استیل420 از پیش سخت شده و تمپر شده نیز به آسانی به نیتریدینگ با دستیابی به سختی سطح معمولی بیش از 65 راکول سی پاسخ می دهد. با این حال، فرآیند نیترید کردن مقاومت به خوردگی را کاهش می دهد و بنابراین به طور کلی توصیه نمی شود، به جز برای کاربردهای حیاتی که در آن مزیت بر همه ملاحظات دیگر برتری دارد.

عملیات حرارتی ورق استیل نوع 420:

عملیات حرارتی ورق استیل نوع 420 شامل بازپخت، سخت شدن، تمپرینگ و کاهش تنش است. آماده سازی برای عملیات حرارتی شامل پیش تمیز کردن، پیش گرم کردن، حفاظت از جو، حمام نمک و شکنندگی هیدروژنی است. در ادامه به بررسی این مراحل پرداخته شده است:
پیش تمیز کردن: تمام قطعات کار ورق استیل 420 و فیکسچرها می بایست از عوامل آلوده کننده مانند  روغن، چربی و سایر لکه های روی سطح قطعه کار کاملاً تمیز شوند.
پیش گرم کردن: هدایت حرارتی ورق استیل نوع 420 معمولاً کمتر از فولاد کربنی است. هنگام گرم شدن سریع، قطعه کار به راحتی تغییر شکل داده و ترک می خورد. بنابراین، پیش گرمایش توصیه می شود. دمای پیش گرمایش معمولاً 760 تا 790 درجه سانتیگراد (1400 تا 1450 درجه فارنهایت) است. قطعات سنگین را می توان در دو مرحله از قبل گرم کرد. ابتدا در دمای 540 درجه سانتیگراد (1000 درجه فارنهایت) پیش گرم کنید و سپس تا 790 درجه سانتیگراد (1450 درجه فارنهایت) گرم نمایید.
حفاظت از جو: دمای آستنیته 1010 درجه سانتیگراد (1850 درجه فارنهایت)، دمای نقطه شبنم 10 تا 12 درجه سانتیگراد (50 تا 54 درجه فارنهایت) برای ورق استیل مارتنزیتی AISI 420.
حمام نمک: نمک های حمام به قطعات ورق استیل درجه 420 (SS 420) نتیجه بهتری می دهند.
تردی هیدروژنی: شکنندگی هیدروژنی یک مشکل جدی در فولاد 420 است.

آنیلینگ:

دمای آنیل زیر بحرانی (توصیه شده) برای ورق استیل AISI 420: از 675 تا 760 درجه سانتی گراد (1245 تا 1400 درجه فارنهایت). هوا از محدوده دما خنک شود، از محدوده دمای گرمایش بالا استفاده کنید تا سختی را به حداقل برسانید. سختی راکول مربوطه 94 تا HRB 97 است.
دمای بازپخت کامل برای فولاد نوع 420: 830 تا 885 درجه سانتیگراد (1525 تا 1625 درجه فارنهایت) و سپس کاملاً خیس کنید، در کوره تا 790 درجه سانتیگراد (1455 درجه فارنهایت) خنک شود، خنک شدن را با نرخ دمایی 25-15 درجه سانتیگراد در ساعت ادامه دهید و نهایتاً در هوا تا دمای اتاق خنک شود. سختی راکول مربوطه 86 تا HRB95 است.
دمای بازپخت همدما برای ورق استیل درجه AISI 420: در830 تا 885 درجه سانتیگراد (1525 تا 1625 درجه فارنهایت) حرارت دهید. 2 ساعت در دمای 705 درجه سانتیگراد (1300 درجه فارنهایت) نگه دارید، سختی راکول مربوطه HRB95 است. (پیش گرم کردن در محدوده دمای بازپخت زیر بحرانی بسیار مهم است.)

سخت شدن:

سخت شدن برای ورق استیل درجه 420: حرارت دادن تا دمای آستنیته شدن 980 تا 1065 درجه سانتی گراد (1800تا 1950 درجه فارنهایت)، محیط سرد کننده هوا یا روغن است و اگر ضخامت قطعه کمتر از 0.25 اینچ (6.4 میلی متر) باشد، باید از کوئنچ روغن استفاده شود. پس از کوئنچ تا دمای اتاق، عملیات سرد فوری توصیه می شود و دمای سرد توصیه شده 10±75- درجه سانتی گراد (20±100- درجه فارنهایت) است که می تواند آستنیت را کاهش داده و حداکثر ثبات ابعادی را حفظ کند.

تنش زدایی:

اگر SS420 کوئنچ شده به طور آهسته سرد نشده باشد، باید تنش زدایی به سرعت انجام شود.

جوشکاری:

برای به دست آوردن یک جوش خوب، بهتر است آن را قبل از جوشکاری تا حداقل 200 درجه سانتیگراد (390 درجه فارنهایت) از قبل گرم کنید و سپس عملیات حرارتی پس از جوش را روی 675-750 درجه سانتیگراد (1250-1380 درجه فارنهایت) تنظیم کنید.

برنامه های کاربردی:

ورق استیل 420 بیشتر برای ساخت قطعات مقاوم در برابر اتمسفر، بخار آب، آب و اسیدهای اکسید کننده استفاده می شود. این آلیاژ در انواع ماشین آلات دقیق، یاتاقان ها، تجهیزات الکتریکی، ابزار، متر، ابزار حمل و نقل، چاقو، قیچی، لوازم خانگی، سوپاپ ها، اجزای شیر، میله های پیستون، اتصالات، راهنماها، قطعات کارخانه های شیمیایی استفاده می شود.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی