فولاد ۱.۲۷۳۸

فولاد 1.2738 یا P20+Ni یک فولاد قالب پلاستیک پیش‌سخت‌شده از خانواده کروم-نیکل-مولیبدن است که برای ساخت قالب‌های تزریق و بادی، بلوک‌های حفره بزرگ و اجزایی انتخاب می‌شود که به ماشین‌کاری مناسب، قابلیت پولیش و سختی نسبتاً یکنواخت در مقطع نیاز دارند. این گرید معمولاً در حالت سختکاری و تمپرشده تحویل می‌شود؛ بنابراین در بسیاری از پروژه‌ها می‌توان پس از ماشین‌کاری و پرداخت، بدون سختکاری سراسری مجدد از آن استفاده کرد.

فولاد P20+Ni چیست و با چه نام‌هایی شناخته می‌شود؟

شماره متریال این فولاد 1.2738 و نام استاندارد اروپایی آن 40CrMnNiMo8-6-4 است. در بازار ایران و جهان، نام P20+Ni یا P20 اصلاح‌شده نیز برای آن به‌کار می‌رود. M238 بهلر، Impax Supreme اودهولم و 718 Supreme آساب از نام‌های تجاری شناخته‌شده نزدیک به این خانواده هستند؛ بااین‌حال نام تجاری، روش ذوب، سطح پاکیزگی و سختی تحویل هر سازنده می‌تواند متفاوت باشد.

P20+Ni را بهتر است یک معادل بازاری و نزدیک بدانیم، نه تضمین تطابق کامل میان همه استانداردها و برندها. در سفارش صنعتی، شماره متریال، آنالیز، سختی تحویل، ابعاد، شماره ذوب و الزامات بازرسی باید هم‌زمان مشخص شوند.

پیش‌سخت‌شده بودن 1.2738 در عمل چه مزیتی دارد؟

در فولادهای قالبی که به‌صورت آنیل تحویل می‌شوند، قطعه پس از ماشین‌کاری باید سختکاری و تمپر شود. این مرحله می‌تواند زمان، هزینه و ریسک تاب، ترک یا تغییر ابعاد را افزایش دهد. 1.2738 در کارخانه فولادسازی تا محدوده سختی قابل‌استفاده سختکاری و تمپر می‌شود و هدف آن این است که قالب‌ساز بخش عمده ساخت را روی همین وضعیت تحویل انجام دهد.

این ویژگی برای بلوک‌های بزرگ ارزشمند است؛ زیرا حذف سختکاری سراسری نهایی، احتمال خارج‌شدن حفره‌ها، مسیرهای خنک‌کاری و سطوح جدایش از تلرانس را کاهش می‌دهد. البته عبارت «بدون نیاز به عملیات حرارتی» مطلق نیست. خشن‌کاری سنگین، برداشت نامتقارن، جوش تعمیری، EDM گسترده یا نیاز به سختی سطحی بیشتر ممکن است تنش‌زدایی یا عملیات موضعی را ضروری کند.

ترکیب شیمیایی فولاد 1.2738

ترکیب کروم، منگنز، نیکل و مولیبدن، سختی‌پذیری این فولاد را برای مقاطع بزرگ‌تر از فولادهای P20 بدون نیکل بهبود می‌دهد. مقادیر زیر آنالیز اسمی BÖHLER M238 هستند و برای شناخت گرید ارائه شده‌اند؛ آنالیز واقعی محموله باید از روی گواهی همان ذوب کنترل شود.

مقدار پایین و کنترل‌شده گوگرد در نمونه‌های باکیفیت، برای پولیش و ایجاد بافت یکنواخت اهمیت دارد. به همین دلیل دو بلوک با عنوان یکسان 1.2738 ممکن است هنگام پولیش آینه‌ای یا فتواچینگ نتیجه کاملاً مشابهی نداشته باشند.

خواص فنی فولاد 1.2738 در حالت تحویل

خواص مکانیکی این فولاد به سختی تحویل، ضخامت، جهت نمونه و روش تولید سازنده وابسته‌اند. BÖHLER برای M238 سختی تحویل 290 تا 330 HB را اعلام می‌کند و Formadur 2738 و Meusburger محدوده 280 تا 325 HB را گزارش می‌کنند. بنابراین بهتر است عدد سختی روی سفارش نوشته شود و از نسبت‌دادن یک عدد ثابت به همه محموله‌ها خودداری شود.

نیکل در P20+Ni چه کاری انجام می‌دهد و چه کاری انجام نمی‌دهد؟

نیکل افزوده‌شده مهم‌ترین تفاوت این گرید با خانواده معمول 1.2311 است. این عنصر به سختی‌پذیری و استحکام یکنواخت‌تر در عمق کمک می‌کند؛ موضوعی که در بلوک‌های ضخیم و حفره‌های عمیق اهمیت بیشتری دارد. اگر مغز بلوک به‌طور محسوسی نرم‌تر از سطح باشد، رفتار برشی ابزار، کیفیت پولیش و پاسخ سطح در نقاط مختلف قالب یکسان نخواهد بود.

بااین‌حال وجود حدود یک درصد نیکل، فولاد را ضدزنگ نمی‌کند. 1.2738 طبق دیتاشیت BÖHLER یک فولاد غیرمقاوم به خوردگی است. برای پلیمرهای خورنده، محیط مرطوب، خطوط آب خنک‌کاری با ریسک زنگ‌زدگی یا توقف‌های طولانی تولید باید گریدهای قالب پلاستیک ضدزنگ نیز بررسی شوند.

کاربردهای فولاد 1.2738

این گرید برای قالب‌هایی مناسب است که ابعاد متوسط تا بزرگ، حفره عمیق، نیاز به پرداخت سطح و فشار قابل‌توجه روی مغز قالب دارند. کاربردهای متداول آن عبارت‌اند از:

• قالب تزریق قطعات بزرگ: مانند سپر، داشبورد، پنل و قطعات بدنه پلیمری خودرو
• قالب لوازم خانگی: بدنه، قاب و قطعات پلاستیکی بزرگ با سطح قابل‌مشاهده
• قالب بادی: برای بطری، مخزن و قطعات توخالی ترموپلاستیک
• قالب اکستروژن پلاستیک: دای، صفحه و اجزای شکل‌دهنده پروفیل
• بلوک حفره، ماهیچه و اینسرت: در قالب‌های دارای سطح پولیش‌شده یا بافت‌دار
• صفحات و فریم قالب: هنگامی که استحکام و ماشین‌کاری مناسب موردنیاز است
• قطعات ماشین‌سازی: نگهدارنده ابزار، شفت و اجزای سازه‌ای با نیاز به قابلیت اطمینان بیشتر

این فهرست به معنی مناسب‌بودن خودکار برای هر قالب نیست. نوع پلیمر، وجود الیاف شیشه، فشار تزریق، تیراژ، کیفیت سطح قطعه، دمای کار، طراحی خنک‌کاری و برنامه نگهداری باید هم‌زمان بررسی شوند.

آیا 1.2738 برای قالب‌های بزرگ همیشه بهترین انتخاب است؟

1.2738 برای مقاطع بزرگ توسعه یافته، اما واژه «بزرگ» بدون عدد و مشخصات کافی نیست. BÖHLER برای محصول M238 یکنواختی استحکام تا ضخامت 600 میلی‌متر را اعلام می‌کند؛ این عدد به همان محصول و شرایط تولید مربوط است و نباید به هر کالای بازار تعمیم داده شود.

در سفارش بلوک ضخیم، آنالیز شیمیایی به‌تنهایی کافی نیست. سختی سطح و مرکز، کیفیت اولتراسونیک، محل برداشت قطعه، جهت الیاف، پاکیزگی فولاد و میزان جدایش عناصر می‌توانند روی عمر قالب و نتیجه پولیش اثر بگذارند. برای پروژه حساس بهتر است نقشه سختی یا محدوده اختلاف سختی مجاز، کلاس آزمون UT و کیفیت سطح موردنیاز در سفارش درج شوند.

اگر قطعه کوچک است و پولیش بسیار بالا یا یکنواختی در ضخامت زیاد اولویت ندارد، ممکن است گرید اقتصادی‌تری پاسخ‌گو باشد. در مقابل، برای پلیمر خورنده یا تیراژ سایشی بسیار سنگین، انتخاب گرید دیگری می‌تواند هزینه چرخه عمر پایین‌تری ایجاد کند.

ماشین‌کاری، EDM، پولیش و ایجاد بافت روی 1.2738

ماشین‌کاری در حالت پیش‌سخت‌شده

سختی حدود 30 HRC به این معنی است که 1.2738 مانند فولاد آنیل نرم ماشین‌کاری نمی‌شود، اما با ابزار کاربیدی، پارامتر مناسب و ماشین صلب، تراش، فرز، سوراخ‌کاری عمیق و رزوه‌کاری آن عملی است. سختی یکنواخت‌تر در بلوک به پایداری بار ابزار و کیفیت سطح کمک می‌کند. پارامتر برش باید براساس سختی واقعی، نوع عملیات، قطر ابزار، صلبیت و خنک‌کاری تنظیم شود.

EDM و لایه بازپخت‌شده

اسپارک یا EDM می‌تواند لایه‌ای بازپخت‌شده، تنش کششی و ریزترک روی سطح ایجاد کند. این لایه باید با سنگ‌زنی، پولیش یا روش تأییدشده حذف شود. دیتاشیت Impax Supreme پس از EDM گسترده در حالت تحویل، تمپر تکمیلی نزدیک 550 درجه سانتی‌گراد را پیشنهاد می‌کند؛ اجرای این توصیه باید با سختی تحویل، ابعاد و دستورالعمل سازنده همان فولاد تطبیق داده شود.

پولیش و فتواچینگ

قابلیت پولیش فقط از شماره 1.2738 نتیجه نمی‌شود. پاکیزگی متالورژیکی، مقدار و شکل آخال‌ها، گوگرد، جدایش، جهت ساخت، تفاوت سختی، محل جوش و روش پرداخت همگی اثرگذارند. پولیش بیش از حد نیز می‌تواند سطح پوست‌پرتقالی یا حفره‌دار ایجاد کند. برای سطح آینه‌ای یا بافت شیمیایی حساس، برند، مسیر ذوب و کلاس کیفی باید پیش از خرید مشخص شوند.

عملیات سطحی برای افزایش عمر قالب

اگر قالب به سایش یا فرسایش موضعی بیشتری روبه‌رو باشد، می‌توان پس از ماشین‌کاری و تنش‌زدایی از نیتراسیون، نیتروکربوراسیون یا سختکاری موضعی استفاده کرد. چرخه نامناسب ممکن است ابعاد، زبری، لایه سفید یا کیفیت پولیش را تغییر دهد؛ بنابراین عملیات سطحی باید پس از تعیین نیاز واقعی انجام شود.

عملیات حرارتی و تنش‌زدایی فولاد 1.2738

اصل اقتصادی این گرید، استفاده در حالت پیش‌سخت‌شده است. سختکاری مجدد سراسری فقط زمانی منطقی است که سختی بالاتری واقعاً لازم باشد و مسیر عملیات توسط متخصص طراحی شود. پیش از سختکاری مجدد باید فولاد کاملاً آنیل نرم شود؛ در غیر این صورت خطر ساختار نامطلوب، اعوجاج و ترک افزایش می‌یابد.

این دماها نسخه آماده برای کوره نیستند. اندازه، هندسه، سختی هدف، تجهیزات، اتمسفر محافظ، سرعت گرم و سردشدن و وضعیت اولیه فولاد باید در دستور عملیات واقعی وارد شوند.

جوشکاری و تعمیر قالب 1.2738

جوش تعمیری این فولاد امکان‌پذیر است، اما نتیجه خوب به آماده‌سازی شیار، حذف آلودگی، پیش‌گرم، فیلر هم‌جنس، کنترل دمای بین‌پاسی و سردکردن آرام وابسته است. Uddeholm برای Impax Supreme در روش TIG و MMA دمای کاری حدود 200 تا 250 درجه سانتی‌گراد و مصرفی هم‌خانواده پیشنهاد می‌کند.

اگر محل جوش قرار است پولیش یا فتواچ شود، تطابق ترکیب و سختی فلز جوش با فولاد پایه حیاتی است؛ وگرنه هاله، اختلاف رنگ، مرز بافت یا فرورفتگی پس از پرداخت دیده می‌شود. پس از جوش نیز ماشین‌کاری، تمپر یا کنترل سختی باید مطابق دستورالعمل تعمیر انجام شود. جوشکاری بدون ثبت گرید دقیق و سختی بلوک می‌تواند یک تعمیر ظاهراً موفق اما کم‌عمر ایجاد کند.

تفاوت 1.2738 با 1.2311، 1.2312 و 1.2083

هر چهار گرید در صنعت قالب پلاستیک دیده می‌شوند، اما اولویت طراحی آن‌ها یکسان نیست. جدول زیر یک راهنمای انتخاب اولیه است و جای بررسی پلیمر، تیراژ، ابعاد، کیفیت سطح و شرایط خوردگی را نمی‌گیرد.

برای قالب عمومی و مقطع نه‌چندان ضخیم، بررسی فولاد 1.2311 می‌تواند از نظر اقتصادی منطقی باشد. اگر خوردگی عامل اصلی شکست است، نیکل 1.2738 جای کروم بالای یک فولاد قالب ضدزنگ را نمی‌گیرد.

مقاطع و شرایط سفارش فولاد 1.2738

این فولاد بسته به کارخانه و موجودی بازار به‌صورت بلوک، تختال یا ورق ضخیم، تسمه، چهارپهلو و میلگرد عرضه می‌شود. برای قالب‌های بزرگ، بلوک پیش‌ماشین‌کاری‌شده می‌تواند وزن اضافی، پوسته و زمان خشن‌کاری را کاهش دهد. موجودی ابعاد، حالت سطح و کشور سازنده ثابت نیست و باید پیش از ثبت سفارش بررسی شود.

• بلوک و ورق ضخیم: برای صفحات حفره، ماهیچه، فریم و قالب‌های بزرگ
• تسمه و چهارپهلو: برای اینسرت، قطعات قالب و اجزای ماشین‌کاری‌شده
• میلگرد: برای شفت، نگهدارنده، قطعات گرد و اینسرت‌های تراشکاری
• قطعه برش‌خورده: براساس طول یا ابعاد موردنیاز با احتساب پرت و جای ماشین‌کاری

خدمات قابل هماهنگی شامل برش، بارگیری، ارسال و ارائه سرتیفیکت کالا است. برای تخمین اولیه وزن بلوک، تسمه یا میلگرد می‌توانید از ابزار محاسبه وزن فولاد استفاده کنید؛ وزن نهایی باید براساس ابعاد واقعی و باسکول تعیین شود.

قیمت فولاد 1.2738 چگونه تعیین می‌شود؟

قیمت فولاد 1.2738 به کارخانه و کشور سازنده، روش ذوب و پاکیزگی، سختی تحویل، ضخامت و ابعاد، وضعیت سطح، وزن سفارش، موجودی بازار و نرخ ارز وابسته است. هزینه برش، پرت، تست اولتراسونیک، سرتیفیکت، بارگیری و حمل نیز می‌تواند به قیمت نهایی اضافه شود.

برای قالبی که سطح پولیش‌شده یا بافت شیمیایی دارد، مقایسه قیمت فقط براساس هر کیلو اشتباه است. بلوک ارزان‌تر با جدایش، آخال زیاد، اختلاف سختی یا کیفیت UT نامناسب ممکن است در مرحله پولیش یا پس از صرف صدها ساعت ماشین‌کاری مشکل خود را نشان دهد. قیمت واقعی باید در کنار ریسک ساخت، زمان قالب‌سازی و عمر تولید سنجیده شود.

کنترل کیفیت و سرتیفیکت فولاد P20+Ni

کنترل ورودی باید پیش از شروع ماشین‌کاری سنگین انجام شود. شماره ذوب و گرید، آنالیز شیمیایی، محدوده سختی، ابعاد، سلامت سطح و وضعیت تحویل حداقل اطلاعات لازم هستند. برای بلوک ضخیم، آزمون اولتراسونیک و توزیع سختی اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند.

پیش از خرید فولاد 1.2738 چه اطلاعاتی آماده کنیم؟

1. نوع قالب: تزریق، بادی، اکستروژن، فشاری یا قطعه ماشین‌سازی
2. نوع پلیمر: خورنده یا غیرخورنده، ساده یا تقویت‌شده با الیاف و پرکننده
3. ابعاد خام: طول، عرض، ضخامت یا قطر همراه جای ماشین‌کاری
4. کیفیت سطح: ماشین‌کاری، پولیش فنی، آینه‌ای یا فتواچینگ
5. تیراژ و سایش: تعداد سیکل، فشار تزریق و نواحی در معرض فرسایش
6. سختی تحویل: محدوده مجاز و حداکثر اختلاف سختی در مقطع
7. فرایند ساخت: خشن‌کاری، تنش‌زدایی، EDM، جوش، پولیش و عملیات سطحی
8. بازرسی: سرتیفیکت 3.1، شماره ذوب، UT یا آزمون تکمیلی موردنیاز
9. شرایط خرید: تعداد، وزن، برش، بارگیری و شهر مقصد

اگر کیفیت سطح یا ابعاد بلوک بحرانی است، بهتر است الزام‌ها پیش از خرید مکتوب شوند. مشخص‌کردن آن‌ها بعد از برش یا ماشین‌کاری، امکان مقایسه فنی پیشنهادها و پیگیری کیفیت را محدود می‌کند.

سؤالات متداول فولاد 1.2738

آیا فولاد 1.2738 همان P20+Ni است؟

P20+Ni نام رایج و معادل نزدیک این فولاد است. برای سفارش قطعی باید شماره 1.2738، نام 40CrMnNiMo8-6-4، آنالیز، سختی و استاندارد تحویل بررسی شوند.

سختی فولاد 1.2738 چقدر است؟

این گرید معمولاً در حالت سختکاری و تمپرشده با سختی حدود 280 تا 330 HB تحویل می‌شود. محدوده دقیق به سازنده و نوع محصول وابسته است و باید در سرتیفیکت محموله کنترل شود.

آیا 1.2738 پس از ماشین‌کاری نیاز به سختکاری دارد؟

در کاربرد معمول خیر؛ مزیت آن استفاده در حالت پیش‌سخت‌شده است. بااین‌حال خشن‌کاری سنگین ممکن است تنش‌زدایی بخواهد و برای مقاومت سایشی موضعی نیز نیتراسیون یا سختکاری سطحی قابل بررسی است.

آیا فولاد 1.2738 ضدزنگ است؟

خیر. این فولاد با وجود نیکل و کروم، در گروه فولادهای قالب پلاستیک غیرمقاوم به خوردگی قرار می‌گیرد. برای پلیمر خورنده یا محیط مرطوب باید گریدهای ضدزنگ مقایسه شوند.

1.2738 بهتر است یا 1.2311؟

برای قالب‌های بزرگ و مقاطع ضخیم، 1.2738 به‌دلیل نیکل و یکنواختی بهتر خواص مزیت دارد. برای قالب عمومی و ابعاد کوچک‌تر، 1.2311 می‌تواند اقتصادی‌تر باشد.

آیا 1.2738 پولیش آینه‌ای می‌شود؟

نمونه‌های باکیفیت قابلیت پولیش بالایی دارند، اما نتیجه آینه‌ای فقط به گرید وابسته نیست. پاکیزگی، گوگرد، جدایش، سختی یکنواخت، EDM، جوش و روش پولیش تعیین‌کننده‌اند.

آیا این فولاد برای نیتراسیون مناسب است؟

بله، نیتراسیون برای افزایش سختی و مقاومت سایشی سطح قابل استفاده است. دما، زمان، عمق لایه و کیفیت لایه ترکیبی باید متناسب با ابعاد و سطح نهایی قالب تعیین شوند.

برای استعلام قیمت چه اطلاعاتی لازم است؟

گرید، مقطع، ابعاد، تعداد یا وزن، سختی تحویل، کارخانه یا کشور ترجیحی، کیفیت سطح، نیاز به برش، سرتیفیکت و UT و شهر مقصد را اعلام کنید.

خرید فولاد 1.2738 از مهندسی فولاد ابزار البرز

در خرید این گرید، فقط درج عبارت P20+Ni روی پیش‌فاکتور کافی نیست. سختی تحویل، یکنواختی خواص، سلامت داخلی، کیفیت سطح و قابلیت ردیابی ذوب باید با کاربرد قالب متناسب باشند. برای بلوک‌های بزرگ یا سطوح پولیش‌شده، کنترل این موارد پیش از برش می‌تواند از هزینه سنگین ماشین‌کاری روی ماده نامناسب جلوگیری کند.

کارشناسان مهندسی فولاد ابزار البرز برای بررسی موجودی روز، ابعاد، سختی، کارخانه و کشور سازنده، هماهنگی برش، بارگیری، ارسال و ارائه سرتیفیکت در کنار شما هستند. برای مشاهده سایر گریدهای این خانواده نیز می‌توانید به دسته فولاد قالب پلاستیک مراجعه کنید.