مقایسه فولاد فنر و فولاد تندبر

استحکام بالا و مقرون به صرفه بودن فولاد سبب شده تا در مقایسه با دیگر فلزات، بیشتر مورد استفاده قرار گیرد. فولاد فنر و فولاد تندبر دو مورد از پراستفاده‌ترین فلزات در صنایع مختلف بوده که هر کدام از این دو نوع فولاد ویژگی‌هایی دارند و از آنها در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، ساختمان‌سازی، لوازم جانبی و… استفاده می‌شود. در ادامه قصد داریم به مقایسه فولاد فنر و فولاد تندبر بپردازیم.

فولاد فنر (Spring steel)چیست؟

یکی از فولادهای آلیاژی کاربردی در صنایع مختلف، فولاد فنر است که در ساختار آن سیلیسیم، منگنز، مولیبدن، کروم و وانادیوم وجود دارد. عنصر سیلیسیم خاصیت ارتجاعی و الاستیسیته فولاد فنر را افزایش داده و آن را برای ساخت انواع فنر مناسب کرده است. همچنین استحکام و مقاومت بالای فولاد فنر در برابر خوردگی، مدیون وجود عنصر کروم است.

خاصیت ارتجاعی و سخت بودن فولاد سبب شده تا این آلیاژ بتواند فشار، خمش و پیچش را به خوبی تحمل کرده و پس از حذف نیرو به حالت اولیه خود برگردد. فولاد CK75، فولاد CK67، فولاد AISI 1050 و فولاد AISI گریدهایی از فولاد فنر هستند. ساخت انواع فنر از جمله کمک فنر و سیستم تعلیق انواع خودروها از کاربردهای فولاد فنر است. فولاد فنر از لحاظ شیمیایی به سه دسته زیر تقسیم می‌شود:

1ـ فولاد فنر پرکربن

فولاد فنر پرکربن در مقایسه با دیگر فولاد فنرها مقاومت کمتری نسبت به تحمل بار و درجه‌ حرارت‌های بالا داشته و قیمت آن نیز پایین‌تر است.

2ـ فولاد فنر آلیاژی

فولاد فنر آلیاژی مقاومت بالایی در برابر تنش و بارگذاری‌های زیاد داشته اما در برابر درجه حرارت بالا مقاوم نیستند.

3ـ فولاد فنر زنگ‌نزن

بهترین و مقاوم‌ترین فولاد فنر نوع زنگ‌نزن آن است که علاوه بر تحمل درجه حرارت‌های بالاتر از ۲۸۰ درجه سانتیگراد، مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد.

فولاد تندبر (High Speed Steel) چیست؟

فولاد تندبر HSS، فولاد خشکه هوایی و یا فولاد سرعت بالا از دیگر آلیاژهای فولادی کاربردی در صنعت بوده که در ساختار آن از کربن، سیلیسیم، کبالت، مولیبدن، وانادیم، آهن، تنگستن و کروم استفاده شده است. فولاد تندبر فولادی پر آلیاژ بوده و از درجه سختی، استحکام و چقرمگی بالایی برخوردار است.

میلگرد، ناودانی، قاشق و چنگال، نبشی، تیرآهن، لوازم جراحی، لوازم جانبی خودرو و … نمونه‌هایی از کاربرد فولاد تندبر است. کربن، تنگستن و کروم سه عنصر اصلی سازنده فولاد تندبر هستند که سبب افزایش درجه سختی و چقرمگی آن شده‌اند. همچنین وانادیوم موجود در برخی گریدهای فولاد تندبر، مقاومت آنها را در برابر سایش افزایش داده و این آلیاژ را برای ساخت ابزارهای برشی مناسب کرده است. فولاد تند بر ۲ سری T و M دارد که در ادامه به آنها میپردازیم:

1ـ فولاد تندبر تنگستن یا سری T

در ساختار فولادهای تندبر سری T از عنصر تنگستن استفاده شده و از گریدهای آن می‌توان T1، T4 و T15 را نام برد. ابتدایی‌ترین فولاد HSS سری T فولاد T1 بوده که امروزه به جای آن از فولاد M2 استفاده می‌شود. فولادهای تندبر سری T در مقایسه با سری M سختی بالاتری داشته و نسبت به درجه حرارت‌های بالا مقاوم ترند.

2ـ فولاد تندبر مولیبدنی یا سری M

در ساخت فولاد HSS سری M مقادیر بالایی عنصر مولیبدن وجود داشته و چقرمگی آنها نسبت به سری T بیشتر است. فولاد تندبر M3، M2، M1 و … نمونه‌هایی از گریدهای فولاد HSS سری M بوده که در میان آنها M2 کاربردی‌تر است. گاهی اوقات به منظور افزایش مقاومت فولادهای تندبر سری M در برابر درجه حرارت به آنها عنصر کبالت اضافه می‌کنند به همین به آنها فولادهای کبالتی نیز می‌گویند. فولاد M35 و M42 نمونه‌هایی کاربردی از فولاد تندبر کبالتی هستند.

مقایسه فولاد فنر و فولاد تندبر

فولاد HSS و فولاد فنر دو مورد از کاربردی‌ترین فولادهای حال حاضر بوده که هر کدام گرید‌های متنوعی دارند. به دلیل عناصر سازنده مختلف و همچنین وجود گرید‌های متنوع، انتظار می‌رود این دو فولاد با هم تفاوت‌ها و شباهت‌هایی داشته باشد که در ادامه آنها را بازگو می‌کنیم. مقایسه فولاد فنر و فولاد تندبر به صورت زیر است:

ساختار

در ساختار فولاد فنر از نیم تا یک درصد کربن استفاده شده لذا جزو آلیاژهای فولادی کربن متوسط و کربن زیاد دسته بندی می‌شوند. از دیگر عناصر سازنده این فولاد می‌توان به منیزیم، کروم، نیکل، سیلیسیم، وانادیم و مولیبدن اشاره کرد. فولادهای تندبر جزو فولادهای پرآلیاژ به شمار رفته که از عناصر آهن، کربن و X ساخته شده که X می‌تواند یکی از عناصر تنگستن، کروم، کبالت، وانادزم و مولیبدن باشد.

خاصیت ارتجاعی

سیلیسیم به کار رفته در ساختار فولاد فنر سبب افزایش خاصیت ارتجاعی این فولاد می‌شود، در حالیکه فولاد تندبر فاقد خاصیت ارتجاعی است. فولاد فنر مقداری انرژی مکانیکی درون خود ذخیره کرده تا بتواند پس از قرار گرفتن در معرض فشار، نیرو، تنش و پیچش نیرویی در خلاف جهت تولید و سریعا به فرم اولیه خود برگردد.

کاربرد

فولاد فنر خاصیت الاستیسیته بالایی داشته و همین امر سبب شده از آن در ساخت انواع فنر استفاده شود. تیغه‌های اره، قفل، قطعات خودرو، رینگ‌های فنری، گیره و بست، تجهیزات صنعتی، آنتن و ابزارهای سایش از دیگر کاربردهای فولاد فنر است. از کاربردهای فولاد HSS می‌توان به ساخت تیرآهن، میلگرد، نبشی، قطعات خودرو، لوازم جراحی، قاشق، چنگال، ابزارهای برشی همانند مته، تیغه‌های صفحه اره گرد بر و … اشاره کرد.

خواص مکانیکی

فولادهای فنر و تندبر هر دو از خواص مکانیکی فوق‌العاده‌ای برخوردار بوده همین سبب شده استفاده گسترده از این دو فولاد شده است. این دو فولاد از درجه سختی و چقرمگی بالایی برخوردار بوده و مقاومت بالایی در برابر سایش دارند از این رو از آنها در صنایعی که بار دینامیکی و استاتیکی مدنظر است، بسیار استفاده می‌شود.

قیمت

عوامل مختلفی بر قیمت آلیاژهای فولاد از جمله فولاد تندبر و فتر تاثیر گذار است. این عوامل شامل کمپانی تولیدی و برند آن، وزن، سطح مقطع، گرید، عرضه و تقاضا، نوسانات بازار، قیمت‌ گذاری کارخانه و مجموعه عرضه کننده است. این دو فولاد با توجه به خواص مکانیکی و شیمیایی فوق العاده، قیمت مناسبی داشته و همین موضوع سبب جلب توجه صنعتگران و افزایش فروش این دو آلیاژ شده است.

فولاد قالب پلاستیک (Plastic Mold Steel) چیست؟

فولاد قالب پلاستیک یکی دیگر از فولادهای کاربردی در صنعت بوده که از آن در ساخت قالب پلاستیک استفاده می‌شود. با استفاده از فولاد قالب پلاستیک می‌توان انواع قطعات پلاستیکی را در اندازه‌های دقیق تولید کرد. خنک شدن سریع، مقاومت در برابر خوردگی، سایش و اکسیداسیون، قابلیت تراشکاری و طول عمر بالا از ویژگی‌های این نوع قالب فولادی است.

از عناصر تشکیل دهنده فولاد قالب پلاستیک می‌توان به مولیبدن، وانادیوم و کروم اشاره کرد. فولاد آلیاژی P20، فولاد H13، فولاد NAK80 و فولاد S136 از متداول‌ترین فولادهای آلیاژی برای تولید قالب پلاستیک هستند.

جمع‌بندی

فولاد یکی از مقاوم‌ترین، مستحکم‌ترین و کاربردی‌ترین فلزات است که کاربرد بسیار گسترده‌ای در صنایع دارد. فولاد فنر و فولاد تندبر نمونه‌های از انواع فولاد بوده که توجه صنعتگران زیادی را به خود جلب کرده‌اند. استحکام، مقاومت بالا در برابر سایش و خوردگی و طول عمر بالا از ویژگی‌های مشترک این دو فولاد است.

فولاد فنر جزو فولادهای کم‌ آلیاژ و چند منظوره بوده که علاوه بر تولید فنر در صنعت خودروسازی، ساختمان سازی و … نقش دارد. از فولاد HSS نیز در ساخت انواع ابزارهای سایشی همچون تیغه، لوازم جراحی، مته و … استفاده می‌شود. در این مطلب به طور کامل به مقایسه فولاد فنر و فولاد تندبر پرداخته شد.

میهن فولاد یکی از معتبرترین وبسایت‌های تامین کننده انواع فولاد و قالب‌گیری است. این مجموعه سابقه موفقی در عرضه انواع آلیاژهای فولادی در بهترین کیفیت و مناسب‌ترین قیمت را دارد. برای خرید مطمئن و اقتصادی انواع آلیاژهای فولادی از جمله فولادهای فنر و تندبر، فروشگاه اینترنتی میهن فولاد بهترین انتخاب است.