این فولاد که با نام فولاد 34 CrAlNi7 شناخته می‌شود، نوعی فولاد آلیاژی حاوی کروم، آلومینیوم و نیکل است. این ترکیب آلیاژی به آلیاژ 1.8550 اجازه می‌دهد تا پس از نیتریدینگ، به سختی و مقاومت سایشی بسیار بالایی دست یابد. خواص این فولاد به ویژه برای قطعاتی که نیاز به سختی سطحی بالا و مقاومت در برابر خستگی دارند، ایده‌آل است و در صنایع مختلفی مانند خودرو، ماشین‌سازی و ساخت ابزارهای پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فولاد با نام های EN 34CrAlNi7-10 و DIN 1.8550 نیز شناخته می شود و به دلیل ساختار آلیاژی خاص خود، برای تولید قطعاتی مانند شفت های انتقال قدرت، چرخ دنده ها و محورهای فشار قوی مورد استفاده قرار می گیرد.
فولاد 34 CrAlNi7
مشخصات فولاد ۱.۸۵۵۰
ارزش ملک
تراکم
۷.۸۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب
نقطه ذوب
۱۴۲۰ تا ۱۴۶۰ درجه سانتیگراد
رسانایی حرارتی
۲۹ وات بر متر کلوین
ضریب انبساط حرارتی
۱۲.۵ میکرومتر بر متر درجه سانتیگراد
نقطه ذوب: ۱۴۲۰-۱۴۶۰ درجه سانتیگراد. این محدوده دمایی به دلیل ترکیب خاص آلیاژ این فولاد و وجود عناصری مانند کروم و نیکل است که دمای ذوب را افزایش می‌دهند.
فولاد 34 CrAlNi7
رسانایی گرمایی: تقریباً ۲۹ وات بر متر کلوین (W/m·K) در دمای اتاق (۲۰ درجه سانتیگراد). این مقدار نشان می‌دهد که فولاد ۱.۸۵۵۰ قابلیت‌های انتقال حرارت نسبتاً متوسطی دارد و برای کاربردهایی که نیاز به کنترل حرارت و جلوگیری از تمرکز حرارت دارند، مناسب است.
ضریب انبساط حرارتی: ۱۲.۵ میکرومتر بر متر درجه سانتیگراد (µm/m°C) در محدوده دمایی ۲۰ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد. این ضریب نشان‌دهنده‌ی انبساط کنترل‌شده‌ای است که این فولاد در پاسخ به گرما از خود نشان می‌دهد و آن را در شرایط حرارتی مختلف پایدار می‌سازد.
این خواص، فولاد نیتریده شده با درجه سختی ۱.۸۵۵۰ را به انتخابی مناسب برای کاربردهایی تبدیل می‌کند که نیاز به مقاومت در برابر سایش و حرارت با حداقل تغییر ابعادی دارند.
ترکیب شیمیایی فولاد ۱.۸۵۵۰
آنالیز شیمیایی فولاد نیتراته شده با آلیاژ 1.8550 (34CrAlNi7-10) طبق استانداردهای مهندسی به شرح زیر است:
فولاد 34 CrAlNi7
سیلیکون (Si): حداکثر 0.40٪ — سیلیکون به عنوان یک عنصر آلیاژی، استحکام کششی و شکل‌پذیری فولاد را بهبود می‌بخشد.
منگنز (Mn): 0.50-0.80٪ — منگنز به بهبود مقاومت در برابر سایش فولاد و افزایش سختی آن کمک می‌کند.
کروم (Cr): 1.50-1.80٪ — وجود کروم به افزایش مقاومت در برابر زنگ‌زدگی و سایش کمک می‌کند و در فرآیند نیتریداسیون، سختی سطح را ایجاد می‌کند.
نیکل (Ni): ۱.۴۰-۱.۷۰٪ — نیکل چقرمگی و پایداری در دمای پایین را بهبود می‌بخشد و همچنین شکل‌پذیری را افزایش می‌دهد.
گوگرد (S) و فسفر (P): حداکثر 0.025٪ هر کدام – این عناصر باید در سطوح بسیار پایین کنترل شوند تا از شکنندگی و کاهش خواص مکانیکی جلوگیری شود.
این ترکیب شیمیایی به فولاد ۱.۸۵۵۰، پس از نیتریداسیون، استحکام سطحی و سختی بالا و همچنین خواص مکانیکی عالی می‌دهد که آن را برای کاربردهای صنعتی پیشرفته مناسب می‌سازد.
خواص مکانیکی فولاد ۱.۸۵۵۰
ارزش ملک
استحکام کششی
850-1100 مگاپاسکال
سختی
۶۰۰ ویکرز
حداقل استحکام تسلیم
۷۰۰ مگاپاسکال
مدول یانگ
۲۱۰ گیگاپاسکال
استحکام کششی: ۸۵۰-۱۱۰۰ مگاپاسکال — این مقدار نشان دهنده استحکام و توانایی تحمل کشش قبل از شکست فولاد است که با نیتریداسیون افزایش می‌یابد.
سختی: در حالت نیتراته، سختی سطحی این فولاد به حدود ۶۰۰-۶۵۰ ویکرز (HV) می‌رسد که برای مقاومت در برابر سایش و استحکام سطحی بسیار مطلوب است.
حداقل استحکام تسلیم: حدود ۷۰۰ مگاپاسکال – این مقدار نشان دهنده تنشی است که فولاد می‌تواند قبل از شروع تغییر شکل پلاستیک دائمی تحمل کند.
این خواص مکانیکی، فولاد ۱.۸۵۵۰ را به انتخابی مناسب برای قطعات صنعتی که نیاز به سختی سطحی بالا و مقاومت به سایش دارند، تبدیل می‌کند.
عملیات نیتراسیون
فولاد 34 CrAlNi7
نیتریداسیون یک فرآیند عملیات حرارتی است که برای افزایش سختی سطح و مقاومت به سایش فولادهای آلیاژی، مانند فولاد ۱.۸۵۵۰، انجام می‌شود. این فرآیند معمولاً در دمای پایین‌تری نسبت به سایر عملیات (حدود ۵۰۰ تا ۵۵۰ درجه سانتیگراد) انجام می‌شود و هدف اصلی آن افزودن نیتروژن به سطح قطعه برای ایجاد. خرید فولاد
در فرآیند نیتریداسیون، قطعه فولادی در محیطی از آمونیاک گازی (NH₃) یا نیتروژن خالص قرار می‌گیرد.
یوسف دلکان
