مقدمه
فولادهای ابزار (Tool Steels) گروهی از فولادهای آلیاژی هستند که برای ساخت قالبها، ابزار برش، پانچ، قالب تزریق پلاستیک و قطعاتی با سایش بالا به کار میروند. این فولادها نسبت به فولادهای سازهای یا سمانته، درصد عناصر آلیاژی بالاتری دارند و پس از عملیات حرارتی، سختی و مقاومت بالایی بهدست میآورند.
در این مقاله از مجموعهی نوژان، به معرفی مهمترین فولادهای ابزار شامل SPK (1.2080 / D3)، 2379 (1.2379 / D2)، 2344 (1.2344 / H13) و 2312 (1.2312 / P20+S) میپردازیم و ویژگیها، سختی و کاربرد هر کدام را بررسی میکنیم.
فولاد SPK یا D3 یکی از پرکاربردترین فولادهای ابزار سردکار است.
دارای مقدار بالایی از کربن (حدود ۲%) و کروم (حدود ۱۲%) است و به همین دلیل سختی بسیار بالا و مقاومت عالی در برابر سایش دارد.
🔹 ویژگیها:
سختی پس از عملیات حرارتی: 58 تا 62 HRC
مقاومت عالی در برابر سایش و تغییر شکل
شکنندگی نسبتاً بالا (نباید در قطعات ضربهپذیر استفاده شود)
🔹 کاربردها:
تیغههای برش سرد، پانچ، قالبهای پرس، شابلونها و ابزار اندازهگیری دقیق
🔹 تشخیص ظاهری:
سطح صیقلی و براق پس از ماشینکاری، جرقهها سفید و منشعب با پرتاب زیاد در تست سنگ فرز
فولاد 2379 یا D2 تکاملیافتهی SPK است؛ با درصد کمی مولیبدن و وانادیوم که باعث چقرمگی بالاتر و کاهش شکنندگی میشود.
🔹 ویژگیها:
سختی نهایی: 58 تا 61 HRC
مقاومت بالا در برابر سایش و تغییر شکل
قابلیت پولیشپذیری بهتر از SPK
پایداری ابعادی عالی در عملیات حرارتی
🔹 کاربردها:
قالبهای برش دقیق، پانچهای فرمدهی، تیغههای قیچی صنعتی و ابزار برش سرد
🔹 تشخیص تجربی:
جرقهها سفید و تیز با پرتاب متوسط؛ در مقایسه با SPK چقرمگی بیشتری دارد و در برادهبرداری نرمتر عمل میکند.
فولاد 2344 یا H13 از خانوادهی فولادهای گرمکار (Hot Work Tool Steels) است.
دارای کروم، مولیبدن و وانادیوم بوده و بهدلیل مقاومت حرارتی بالا برای قالبهای داغ و محیطهای پرتنش مناسب است.
🔹 ویژگیها:
سختی پس از عملیات حرارتی: حدود 45 تا 52 HRC
مقاومت بسیار خوب در برابر شوک حرارتی و ترک
پایداری در دمای بالا
ماشینکاری مناسب در حالت آنیل
🔹 کاربردها:
قالبهای تزریق آلومینیوم، قالبهای دایکاست، سنبه و ماتریسهای گرمکار
🔹 تشخیص تجربی:
جرقهها زرد مایل به نارنجی، با شاخههای کوتاهتر نسبت به فولادهای سردکار؛ در حالت سختشده رنگ سطحی مایل به خاکستری دارد.
فولاد 2312 نسخهی گوگرددار فولاد P20 است که ماشینکاری آسانتری دارد.
از فولادهای نیمهسخت (Pre-hardened) محسوب میشود و معمولاً قبل از تحویل سختکاری اولیه روی آن انجام میشود.
🔹 ویژگیها:
سختی معمولی در حالت تحویل: 28 تا 34 HRC
ماشینکاری بسیار آسان
قابلیت پولیش و آبکاری بالا
مناسب برای قالبهای تزریق پلاستیک
🔹 کاربردها:
قالبهای پلاستیک، فیکسچرها، بدنهی قالبهای تزریق و قطعات ابزار سبک
🔹 تشخیص ظاهری:
سطح خاکستری براق با برادههای نرم؛ جرقهها زرد روشن با شاخههای بلند و زیاد.
فولاد | نوع کار | سختی (HRC) | مقاومت به سایش | مقاومت حرارتی | قابلیت ماشینکاری |
---|---|---|---|---|---|
SPK (D3) | سردکار | 60–62 | بسیار زیاد | ضعیف | پایین |
2379 (D2) | سردکار | 58–61 | زیاد | متوسط | متوسط |
2344 (H13) | گرمکار | 45–52 | متوسط | بسیار زیاد | خوب |
2312 (P20+S) | نیمهسخت | 28–34 | کم | متوسط | بسیار خوب |
فولادهای ابزار بهدلیل خواص مکانیکی ویژهشان، نقش حیاتی در ساخت ابزارها و قالبهای صنعتی دارند. انتخاب صحیح بین SPK، 2379، 2344 و 2312 بستگی به نوع کار (سردکار، گرمکار یا پلاستیک) دارد. در مجموعهی نوژان تلاش میکنیم تا با ارائهی محتوای آموزشی دقیق، مهندسان و صنعتگران را در انتخاب بهترین فولاد برای کاربردشان یاری کنیم.
اگر این مطلب برایتان مفید بود، مقالهی زیر دربارهی فولادهای سازهای و سمانته را هم از دست ندهید 👇
🔗 روشهای تشخیص فولادهای سازهای و سمانته از یکدیگر