همان‌طور که می‌دانید فولادهای کربنی مانند mo40 به‌دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی که دارند، جایگاه بسیار ویژه‌ای را در صنایع مختلف و در میان سایر انواع فولاد به‌دست آورده‌اند. این فولاد جزو خانواده فولاد حرارت پذیر قرار دارد و با نام فولاد 1.7225 نیز شناخته می‌شود. mo40 steel علاوه‌بر همه ویژگی‌های منحصربه‌فردی که این فولادها ارائه می‌دهند، قیمت مقرون‌به‌صرفه‌ای دارند. همین موضوع باعث‌شده تا این فولاد حتی بیشتر از سایر فولادهای هم‌رده خود مورد توجه صاحبان صنایع باشد. در این مقاله از میهن فولاد قصد داریم شما را به‌طور کامل با این فولاد عملیات حرارت‌پذیر آشنا کنیم و در نهایت mo40 را با فولاد کربنی مهم CK45 مقایسه خواهیم کرد.
جدول ترکیب شیمیایی فولاد آلیاژی mo40
عناصر تشکیل‌دهنده این فولاد عبارتند از:
| کربن% | کروم % | منگنز% | سیلسیوم% | مولیبدن% | گوگرد% | فسفر% | آهن% |
| 0.38-0.43 | 0.8-1.1 | 0.75-1 | 0.15-0.3 | 0.15-0.25 | MAX0.04 | MAX0.035 | متعادل |
آنالیز فولاد Mo40
فولاد Mo40 به زبان ساده‌تر یک آلیاژ پرکاربرد و همه‌کاره است. مهم‌ترین دلیل پرکاربرد بودن این فولاد خواص منحصربه‌فرد و ترکیبات خاص و شیمی این فولاد است. به‌طور مثال، وجود 0.4 درصد کربن در کنار 0/85 درصد منگنز در ترکیبات این عنصر، قابلیت شرکت در عملیات حرارتی و سخت‌شدگی آن را فراهم می‌کنند. از طرفی وجود 1 درصد کروم و 0/25 درصد مولیبدن در ترکیبات فولاد باعث مقاومت به خوردگی مناسب این فلز می‌شود.
هرچند که میزان این عناصر به‌اندازه‌ای نیست که این فولاد آلیاژی را به یک فولاد ضد زنگ تبدیل کند. وجود این دو عنصر علاوه‌بر این موارد باعث مقاومت خوب این فولاد در برابر ضربه، مقاومت حرارتی بالا تا دماهای 500 الی 600 درجه سانتیگراد و چقرمگی مناسب می‌شود. عنصر سیلیسیم در ساختار این آلیاژ مانند یک عنصر اکسیژن‌دار رفتار می‌کند و مقاومت در برابر پوسته‌شدن را در دماهای بالا به این فولاد می‌بخشد. به‌علاوه، وجود این عنصر مقاومت فولاد در برابر اکسید‌شدن را بهبود می‌دهد و در بالابردن سختی‌پذیری فولاد mo40 نیز موثر است.
کاربردهای mo40 steel
فولاد mo40 یا AISI 4040 یک فولاد بسیار پرکاربرد است. در واقع ویژگی‌هایی مانند چقرمگی بالا، مقاومت در برابر سایش بسیار خوب، مقاومت در برابر ضربه و استحکام بالا باعث شده‌اند تا این فولاد آلیاژی ارزشمند برای شفت، میل‌لنگ، قطعات مختلف ماشین‌آلات، انواع چرخ‌دنده و… مناسب باشد. از دیگر کاربردهای این فولاد پنیون‌ها، شاتون‌ها، انواع غلطک‌در صنایع مختلف مانند سیمان، انواع پیچ، دستگاه‌های سنگ‌شکن و… هستند. فولاد آلیاژی mo40 در شکل‌های مختلف مانند میلگرد، تسمه، ورق، صفحه و مقاطع مربعی در بازار موجود است. که یکی از مهم‌ترین آن‌ها میلگرد است. میلگرد mo40 قابلیت ماشینکاری بسیار خوبی دارد و اغلب با هدف افزایش استحکام و ایمنی و مقاومت سازه مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این فولاد عبارتند از:
- ساخت غلتک‌های سیمان
- ساخت چرخ‌دنده و دنده فرمان
- تولید انواع میل لنگ
عملیات حرارتی فولاد 1.7225 – Heat Treatment°C
در فرآیند تولید فولاد MO40 یا AISI 4140 و به‌منظور بهبود خواص این فولاد آلیاژی و آمادگی بیشتر آن برای استفاده در صنایع مختلف از عملیات حرارتی استفاده می‌شود. این فرآیند حرارتی ممکن است به دفعات انجام شوند. توجه داشته باشید که علاوه‌بر انجام عملیات حرارتی مختلف، کیفیت این عملیات هم باید مطلوب باشد تا خواص فولاد مورد نظر بهبود پیدا کند. همچنین بد نیست بدانید که کیفیت عملیات حرارتی تا حدود زیادی روی قیمت فولاد آلیاژی تاثیرگذار است. عملیات حرارتی این فولاد، عبارتند از:
عملیات پیش‌گرم
دمای پیش‌گرم فولاد mo40 در حدود 750-800 درجه سانتیگراد است. عملیات پیش‌گرم با هدف آماده‌کردن این فولاد برای شرکت در عملیات حرارتی مختلف انجام می‌شود. پیش‌گرم‌کردن فولاد 1.7225 باعث می‌شود تا تنش‌های داخلی این فولاد به حداقل برساند. در واقع با کاهش تنش‌های داخلی امکان ترک‌خوردن یا شکستگی فولاد در طول عملیات حرارتی کاهش پیدا می‌کند. پیش‌گرم‌کردن فولاد هم مانند سایر عملیات حرارتی به توسعه خواص مکانیکی فولاد منجر می‌شود. در واقع عملیات پیش‌گرم فولاد به بهبود چقرمگی و مقاومت به شوک حرارتی آن کمک می‌کند که برای صنایع مختلف اهمیت بسیاری دارد. علاوه‌بر این‌ها، عملیات پیش‌گرم‌کردن به کاهش خطر اعوجاج در قطعات فولادی منجر می‌شود.
نرمالیزه‌کردن
نرمالیزه‌کردن برای این فولاد در دمایی بین 870 درجه سانتیگراد تا 900 درجه سانتیگراد انجام می‌شود. پس‌از حرارت‌دادن یکنواخت و رسیدن فولاد مورد نظر به این محدوده دمایی آن را برای مدت 20 دقیقه در همان وضعیت رها می‌کنند و سپس فولاد را برای سرد شدن درون آب قرار می‌دهند. این عملیات استحکام و سختی فولاد را بهبود می‌دهد.
کوئنچ‌کردن
برای عملیات کوئنچ در مرحله آستنیته این فولاد تا محدوده دمایی 1180 تا 1220 درجه سانتیگراد گرم می‌شود. این عملیات برای تبدیل ریزساختار فولاد مورد نظر به آستنیت انجام می‌شود. سپس فولادی که به دمای مورد نظر رسیده است را مدتی در همین دما رها می‌کنند تا سرد شود. در عملیات کوئنچ فولاد آستنیته در مجاورت روغن یا هوا خنک می‌شود و سختی آن بهبود می‌یابد.
عملیات جوشکاری فولاد Mo40
فولاد حرارت پذیر mo40 قابلیت شرکت در عملیات جوشکاری را دارد و به‌خوبی شکل می‌پذیرد. باید توجه داشته باشید که جوشکاری این فولاد نیازمند پیش گرم‌کردن و همین‌طور عملیات پس از جوشکاری است. همچنین این فولاد از طریق تمام روش‌های متداول قابل جوشکاری است. بااین‌حال این نکته اهمیت بسیاری دارد که عملیات حرارتی را به بعد از جوشکاری موکول کنید؛ چراکه در غیر این‌صورت خواص مکانیکی این فولاد تحت تأثیر قرار خواهند گرفت.
خواص فیزیکی و مکانیکی فولاد mo40
خواص فیزیکی این فولاد را می‌توانید در جدول زیر مشاهده کنید. نباید فراموش کنید که خواص فیزیکی به همراه خواص شیمیایی و مکانیکی روی قیمت فولاد حرارت پذیر تاثیرگذار هستند. در واقع این خواص هستند که مشخص می‌کنند یک فولاد برای کدام صنایع و کاربردها مناسب است.
|
سختی |
انرژِی ضربه | چگالی | تنش تسلیم | استحکام کششی | افزایش طول | کاهش سطح مقطع | توان بازدهی | مدول الاستیک | نسبت پواسون |
| 197HB | 30-35 J | 7.85 گرم بر سانتیمتر | 950-650 MPa | 900-1300 MPa | 10-12 درصد | 40%-55% | 415 MPa | 190-210
GPa |
33/0-27/0 |
ماشینکاری mo40 steel
فولاد آلیاژی mo40 آنیل‌شده قابلیت ماشینکاری مناسبی دارد. حالا اگر برای شما سوال است که فولاد آلیاژی چیست؟ باید گفت فولاد آلیاژی برای بهبود خواص مکانیکی با عناصر گوناگون به‌صورت آلیاژ در می‌آید. فولاد mo40 هم یکی از انواع فولاد آلیاژی است که قابلیت ماشینکاری خوبی دارد.
مزایا و معایب
این فولاد هم مانند هر محصول فولادی و آلیاژی دیگر دارای خصوصیات و مزایای منحصربه‌فردی است و همین‌طور، معایبی هم دارد که قبل از خرید و انتخاب آن برای صنایع مختلف باید در مورد آن‌ها بدانید. درواقع، همین خصوصیات هستند که باعث شده‌اند فولاد mo40 یک فولاد بسیار پرکاربرد باشد و در صنایع مختلف استفاده شود. برخی از مهم‌ترین مزایا و معایب این فولاد عبارتند از:
مزایا
- به‌دلیل وجود کروم، مولیبدن و منگنز، این فولاد سختی و استحکام بالایی دارد.
- این فولاد دارای استحکام تسلیم و استحکام کششی بالایی است
معایب
- نیازمند عملیات مختلف حرارتی مشخص، مطلوب و زمان‌بر است.
- تولید این فولاد به‌دلیل هزینه بالا ممکن است، برای برخی از کاربردها توجیه اقتصادی نداشته باشد.
تسمه فولاد
تسمه‌های فولادی مانند تسمه فولاد mo40 برای کاربردهای بسیاری در صنایع مختلفی مانند کشتی‌سازی، اتومبیل‌سازی، مخابرات و… استفاده می‌شوند. رایج‌ترین تسمه‌های فولادی در صنایع مختلف از جنس فولاد ST37-2 هستند که بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف دارند. تسمه فولاد MO40 دارای حرارت‌پذیری مناسبی است و در دسته فولادهای کروم‌دار قرار می‌گیرد. همچنین با اضافه‌کردن عنصر مولیبدن، مقاومت به ضربه این تسمه افزایش پیدا می کند.
منبع مطلب فولاد MO40 چیست؟ : https://mihanfooladco.com/mag/what-is-mo40-steel/
