فولاد 1.5920 چیست؟ بررسی مشخصات، خواص، کاربرد و ترکیب شیمیایی
فولاد 1.5920 یکی از فولادهای آلیاژی سمانتاسیون است که به دلیل قابلیت ایجاد سطح سخت و مقاوم در برابر سایش، در کنار حفظ چقرمگی مناسب در مغز قطعه، برای ساخت برخی قطعات مهندسی و انتقال قدرت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فولاد در استاندارد DIN با نام 18CrNi8 شناخته می‌شود و وجود عناصر کروم و نیکل در ترکیب آن، نقش مهمی در رفتار متالورژیکی و عملکرد آن پس از عملیات حرارتی دارد.
فولاد 5920 بیشتر برای قطعاتی مورد توجه قرار می‌گیرد که در آن‌ها ترکیبی از سختی سطح، مقاومت سایشی و استحکام مغز مورد نیاز است. به همین دلیل، شناخت ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، کاربردها و نحوه عملیات حرارتی این گرید برای انتخاب صحیح آن اهمیت دارد.
فولاد 1.5920 چیست؟
فولاد 1.5920 یک فولاد آلیاژی سمانتاسیون با نام 18CrNi8 است که در گروه فولادهای مناسب برای کربوره یا سمانتاسیون قرار می‌گیرد. ساختار و ترکیب شیمیایی این فولاد به گونه‌ای است که پس از انجام فرآیند مناسب عملیات حرارتی، می‌توان به سطحی سخت و مقاوم در برابر سایش و مغزی نسبتاً چقرمه دست پیدا کرد.
در این گرید، کروم و نیکل از عناصر آلیاژی مهم هستند. کروم به افزایش سختی‌پذیری و بهبود مقاومت سایشی کمک می‌کند، در حالی که نیکل نقش مهمی در افزایش چقرمگی و رفتار مناسب مغز قطعه دارد. ترکیب این ویژگی‌ها باعث شده است فولاد 1.5920 برای قطعاتی که تحت بارگذاری مکانیکی و سایش سطحی قرار دارند، مورد توجه قرار گیرد.
نام فولاد 5920 نیز در بازار برای اشاره به همین گرید استفاده می‌شود، اما در بررسی‌های فنی بهتر است شماره متریال کامل یعنی 1.5920 و نام استاندارد 18CrNi8 نیز در نظر گرفته شود تا از اشتباه با گریدهای مشابه جلوگیری شود.
فولاد سمانته 1.5920
فولاد سمانته 1.5920 از گروه فولادهای سمانتسیون می باشد برای اطلاع از قیمت با کارشناسان ما تماس بگیرید. فولاد مرکزی دلاکان عرضه کننده انواع فولادهای…
اورجینال کارخانه ، مشابه خارجی ، نورد شده
تولید داخلی ، وارداتی
فولاد
217 برینل
ترکیب شیمیایی فولاد 1.5920
ترکیب شیمیایی فولاد 1.5920 نقش مهمی در قابلیت سمانتاسیون، سختی‌پذیری و خواص نهایی این گرید دارد. این فولاد در گروه فولادهای کروم-نیکل سمانتاسیون قرار می‌گیرد و مقادیر قابل توجه کروم و نیکل در ترکیب آن، از عوامل مهم در رفتار آن پس از عملیات حرارتی هستند.
| عنصر | محدوده / حداکثر درصد وزنی | نقش کلی در فولاد |
|---|---|---|
| کربن (C) | 0.15 تا 0.20% | مؤثر بر سختی‌پذیری و رفتار فولاد در عملیات حرارتی |
| سیلیسیم (Si) | 0.15 تا 0.40% | کمک به استحکام و اکسیدزدایی فولاد |
| منگنز (Mn) | 0.40 تا 0.60% | افزایش سختی‌پذیری و استحکام |
| کروم (Cr) | 1.80 تا 2.10% | افزایش سختی‌پذیری و مقاومت سایشی |
| نیکل (Ni) | 1.80 تا 2.10% | بهبود چقرمگی و خواص مغز قطعه |
| فسفر (P) | حداکثر 0.035% | عنصر همراه که مقدار آن در فولاد کنترل می‌شود |
| گوگرد (S) | حداکثر 0.035% | عنصر همراه که مقدار آن در فولاد کنترل می‌شود |
در مجموع، ترکیب حدود 1.8 تا 2.1 درصد کروم و 1.8 تا 2.1 درصد نیکل، یکی از ویژگی‌های مهم فولاد 1.5920 است. مقدار نسبتاً پایین کربن نیز با ماهیت فولادهای سمانتاسیون سازگار است؛ به این ترتیب می‌توان پس از کربوره کردن و عملیات حرارتی مناسب، سطحی سخت‌تر در کنار مغزی چقرمه‌تر ایجاد کرد.
مشخصات و خواص فولاد 1.5920
خواص فولاد 1.5920 یا 18CrNi8 به ترکیب شیمیایی و وضعیت متالورژیکی آن وابسته است. این گرید به‌عنوان یک فولاد سمانتاسیون کروم-نیکل، معمولاً برای قطعاتی انتخاب می‌شود که به ترکیبی از سختی سطح، مقاومت سایشی و چقرمگی مناسب در مغز قطعه نیاز دارند. به همین دلیل، هنگام بررسی مشخصات فولاد 1.5920 باید بین خواص فیزیکی، خواص مکانیکی در شرایط مشخص و عملکرد آن پس از سمانتاسیون و سختکاری تفاوت قائل شد.
خواص فیزیکی فولاد 1.5920
| خاصیت | مقدار تقریبی | واحد |
|---|---|---|
| چگالی | حدود 7.78 | g/cm³ |
| مدول الاستیسیته | حدود 210 | GPa |
| رسانایی حرارتی در 20°C | حدود 39 | W/m·K |
| مقاومت الکتریکی در 20°C | حدود 0.12 | Ω·mm²/m |
| ضریب انبساط حرارتی، 20 تا 100°C | حدود 11.5 | 10⁻⁶/K |
| ضریب انبساط حرارتی، 20 تا 400°C | حدود 13.9 | 10⁻⁶/K |
مقادیر فوق برای معرفی عمومی خواص فیزیکی فولاد 1.5920 ارائه شده‌اند و ممکن است بر اساس منبع، شرایط تولید و روش اندازه‌گیری اندکی تفاوت داشته باشند. برای نمونه، دیتاشیت Walzwerke Einsal چگالی 7.78 g/cm³، رسانایی حرارتی 39 W/m·K و مدول الاستیسیته را در حدود 210 GPa گزارش می‌کند.
خواص مکانیکی فولاد 1.5920
خواص مکانیکی فولاد 1.5920 را نمی‌توان بدون مشخص کردن وضعیت عملیات حرارتی به یک مقدار ثابت نسبت داد. این فولاد برای سمانتاسیون طراحی شده است و پس از کربوره کردن و سختکاری، خواص سطح و مغز قطعه می‌توانند به شکل قابل‌توجهی تغییر کنند.
| خاصیت | مقدار گزارش‌شده | شرایط |
|---|---|---|
| استحکام کششی (Rm) | حدود 1230 تا 1470 MPa | پس از عملیات حرارتی مشخص‌شده |
| تنش تسلیم (Re) | حداقل حدود 830 MPa | پس از عملیات حرارتی |
| ازدیاد طول | حداقل حدود 7% | پس از عملیات حرارتی |
| کاهش سطح مقطع | حداقل حدود 30% | پس از عملیات حرارتی |
| سختی در حالت نرم‌کاری‌شده | حداکثر حدود 235 HB | Soft Annealed |
برخی دیتاشیت‌ها برای شرایط مشخص پس از عملیات حرارتی، استحکام کششی حدود 1230 تا 1470 مگاپاسکال و حداقل تنش تسلیم حدود 830 تا 850 مگاپاسکال را گزارش می‌کنند. بنابراین این اعداد باید به‌عنوان مقادیر وابسته به شرایط آزمون و عملیات حرارتی در نظر گرفته شوند، نه مشخصه ثابت تمام محصولات 1.5920.
کاربرد فولاد 1.5920
فولاد 1.5920 یا 18CrNi8 به دلیل ترکیب مناسب سختی‌پذیری، استحکام و چقرمگی مغز، در ساخت قطعاتی استفاده می‌شود که تحت بارگذاری مکانیکی، سایش سطحی یا بارهای متناوب قرار دارند. این فولاد از نوع فولادهای سمانتاسیون کروم-نیکل است و پس از فرآیند مناسب کربوره و سختکاری می‌تواند سطحی سخت و مقاوم در برابر سایش، همراه با مغزی چقرمه و مقاوم ایجاد کند.
به همین دلیل، کاربرد فولاد 1.5920 بیشتر در قطعات انتقال قدرت و اجزای مکانیکی با بارگذاری نسبتاً سنگین دیده می‌شود. منابع فنی، استفاده از این گرید را در ساخت قطعاتی مانند چرخ‌دنده‌ها، پینیون‌ها، چرخ‌دنده‌های حلقه‌ای، شفت‌ها، پیچ‌ها و شفت‌های واسط گزارش کرده‌اند. همچنین برای قطعات بزرگ‌تر که به استحکام و چقرمگی مغز نیاز دارند نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربرد 1.5920 در ساخت چرخ‌دنده
یکی از کاربردهای مهم فولاد 1.5920، ساخت انواع چرخ‌دنده است. در این قطعات، سطح دندانه‌ها در معرض تماس، فشار و سایش قرار دارد؛ در حالی که مغز چرخ‌دنده باید توانایی تحمل بارهای مکانیکی و ضربه‌های ناشی از انتقال نیرو را داشته باشد.
قابلیت سمانتاسیون فولاد 1.5920 این امکان را فراهم می‌کند که پس از کربوره و عملیات حرارتی مناسب، سختی سطح افزایش پیدا کند و در عین حال خواص مطلوب مغز قطعه حفظ شود. به همین دلیل این گرید برای برخی چرخ‌دنده‌های تحت بار و اجزای سیستم‌های انتقال قدرت انتخاب می‌شود.
کاربرد 1.5920 در پینیون و چرخ‌دنده‌های انتقال قدرت
پینیون‌ها و سایر اجزای درگیر در انتقال گشتاور نیز از کاربردهای شناخته‌شده این فولاد هستند. در چنین قطعاتی، مقاومت سطح در برابر سایش به همراه استحکام و چقرمگی مغز اهمیت دارد. به همین دلیل فولاد 18CrNi8 در برخی مجموعه‌های انتقال قدرت و گیربکس‌ها به کار می‌رود.
کاربرد فولاد 1.5920 در ساخت شفت و محور
شفت‌ها و محورهای تحت بارگذاری مکانیکی از دیگر کاربردهای فولاد 1.5920 هستند. این قطعات ممکن است هم‌زمان تحت تنش‌های کششی، پیچشی، خمشی و بارهای متناوب قرار بگیرند؛ بنابراین ترکیب استحکام و چقرمگی در مغز قطعه اهمیت زیادی دارد.
منابع فنی، استفاده از 1.5920 را برای شفت‌ها، شفت‌های واسط و برخی قطعات انتقال قدرت با ابعاد بزرگ گزارش کرده‌اند. انتخاب نهایی گرید باید بر اساس بارگذاری، ابعاد قطعه، شرایط کاری و فرآیند عملیات حرارتی انجام شود.
کاربردهای دیگر فولاد 1.5920
| قطعه یا کاربرد | دلیل استفاده از 1.5920 |
|---|---|
| چرخ‌دنده | نیاز به سطح مقاوم در برابر سایش و مغز مقاوم و چقرمه |
| پینیون | تحمل بار و سایش در تماس دندانه‌ها |
| چرخ‌دنده حلقه‌ای | مناسب برای قطعات انتقال قدرت پس از عملیات حرارتی مناسب |
| شفت و محور | نیاز به استحکام و چقرمگی در برابر بارگذاری مکانیکی |
| شفت واسط | مناسب برای قطعات انتقال نیرو تحت بارهای متناوب |
| پیچ و قطعات اتصال‌دهنده | استفاده در برخی قطعات مهندسی با نیاز به استحکام مناسب |
مزایا و محدودیت‌های فولاد 1.5920
انتخاب فولاد 1.5920 برای یک قطعه مهندسی، بیشتر به نیاز قطعه به سختی سطح، مقاومت سایشی و چقرمگی مغز مربوط می‌شود. این گرید به‌عنوان یک فولاد سمانتاسیون کروم-نیکل برای قطعاتی مانند چرخ‌دنده، پینیون، شفت و سایر اجزای انتقال قدرت مورد استفاده قرار می‌گیرد و عملکرد نهایی آن به فرآیند عملیات حرارتی نیز وابستگی زیادی دارد.
مزایای فولاد 1.5920
- مناسب برای سمانتاسیون: ترکیب شیمیایی 1.5920 آن را برای فرآیندهای ایجاد لایه سطحی سخت مناسب می‌کند.
- قابلیت دستیابی به سطح سخت: پس از کربوره و سختکاری مناسب، می‌توان سختی و مقاومت سایشی سطح قطعه را افزایش داد.
- چقرمگی مناسب مغز قطعه: هدف از طراحی فولادهای سمانتاسیون، ایجاد سطحی سخت در کنار حفظ خواص مطلوب‌تر در بخش داخلی قطعه است؛ ویژگی‌ای که برای قطعات انتقال قدرت اهمیت دارد.
- سختی‌پذیری مناسب: حضور کروم و نیکل در ترکیب 1.5920 به رفتار آن در عملیات حرارتی و سختی‌پذیری کمک می‌کند.
- مناسب برای قطعات تحت سایش و بارگذاری: استفاده از این گرید در چرخ‌دنده‌ها، پینیون‌ها، شفت‌ها و قطعات انتقال قدرت نشان می‌دهد که برای چنین شرایطی کاربرد صنعتی دارد.
- کاربرد در صنعت خودرو و انتقال قدرت: منابع فنی، 1.5920 / 18CrNi8 را به‌طور مشخص برای ساخت قطعات مورد استفاده در صنایع خودروسازی و گیربکس معرفی می‌کنند.
محدودیت‌های فولاد 1.5920
- خواص نهایی به عملیات حرارتی وابسته است: نمی‌توان عملکرد یک قطعه ساخته‌شده از 1.5920 را صرفاً بر اساس ترکیب شیمیایی پیش‌بینی کرد؛ فرآیند سمانتاسیون، سختکاری و شرایط پس از آن تأثیر مهمی بر خواص نهایی دارند.
- انتخاب آن برای همه قطعات مناسب نیست: اینکه 1.5920 یک فولاد سمانتاسیون مناسب است، به این معنی نیست که برای هر قطعه تحت سایش یا بارگذاری بهترین انتخاب است. شرایط کاری و الزامات طراحی باید بررسی شوند.
- نیاز به کنترل دقیق عملیات حرارتی: در قطعاتی که عمق لایه سمانته، سختی سطح و خواص مغز اهمیت دارند، کنترل پارامترهای عملیات حرارتی بخش مهمی از فرآیند تولید است.
- تفاوت خواص محصول با یک گرید اسمی: برای خرید و کنترل کیفی، تنها نام 1.5920 کافی نیست و وضعیت تحویل، ابعاد، فرآیند تولید و گواهی آنالیز متریال نیز باید مورد توجه قرار گیرد.
| مزیت | اهمیت در کاربرد |
|---|---|
| قابلیت سمانتاسیون | امکان ایجاد لایه سطحی سخت و مقاوم به سایش |
| وجود کروم و نیکل | کمک به سختی‌پذیری و خواص مغز قطعه |
| مناسب برای قطعات انتقال قدرت | کاربرد در چرخ‌دنده، پینیون، شفت و قطعات مشابه |
| ترکیب سختی سطح و چقرمگی مغز | مناسب برای قطعاتی که هم‌زمان تحت سایش و بارگذاری قرار دارند |
فولاد 1.5920 چگونه عملیات حرارتی می‌شود؟
عملیات حرارتی نقش مهمی در دستیابی به خواص موردنظر فولاد 1.5920 دارد. این گرید از فولادهای سمانتاسیون کروم-نیکل است و معمولاً با انجام فرآیند کربوره یا سمانتاسیون، سختکاری و سپس تمپر، برای ایجاد سطحی سخت و مقاوم در برابر سایش در کنار مغزی چقرمه‌تر آماده می‌شود.
در فرآیند سمانتاسیون، کربن به لایه سطحی قطعه نفوذ می‌کند و پس از سختکاری مناسب می‌توان سختی سطح را به میزان قابل توجهی افزایش داد. در مقابل، مقدار کربن پایین‌تر در مغز قطعه باعث می‌شود رفتار مغز پس از عملیات حرارتی با هدف حفظ چقرمگی و تحمل بار سازگار باشد.
برای فولاد 1.5920، منابع فنی محدوده‌هایی مانند 850 تا 980 درجه سانتی‌گراد برای کربوره، حدود 840 تا 870 درجه سانتی‌گراد برای سختکاری مغز و حدود 150 تا 200 درجه سانتی‌گراد برای تمپر را گزارش کرده‌اند. با این حال، انتخاب دمای دقیق و روش سرد کردن باید بر اساس ابعاد قطعه، عمق لایه سمانته، تجهیزات و الزامات فنی فرآیند تعیین شود.
برای بررسی دقیق‌تر دماها، مراحل سمانتاسیون، سختکاری، تمپر و شرایط سرد کردن، می‌توانید مقاله تخصصی عملیات حرارتی فولاد 1.5920 را مطالعه کنید.
فولاد 1.5920 با چه نام‌هایی شناخته می‌شود؟
فولاد 1.5920 در منابع و بازارهای مختلف ممکن است با نام‌ها و کدهای متفاوتی دیده شود. شناخته‌شده‌ترین نام استاندارد این گرید 18CrNi8 است. همچنین ECN200 به‌عنوان نام تجاری Ravne برای این فولاد ثبت شده است.
| نوع شناسه | نام یا کد | توضیح |
|---|---|---|
| شماره متریال | 1.5920 | شماره متریال فولاد |
| نام فولاد | 18CrNi8 | نام استاندارد DIN |
| نام تجاری | ECN200 | نام تجاری Ravne |
| نام تجاری | E220 | نام تجاری گزارش‌شده برای این گرید |
| نام استاندارد قدیمی | 18H2N2 | نام مورد استفاده در برخی استانداردها و منابع قدیمی |
| نام فرانسوی | 20 NC 6 | نامی که در برخی جداول تطبیقی برای 1.5920 گزارش شده است |
بنابراین هنگام جستجو یا خرید فولاد 1.5920 ممکن است با عبارت‌هایی مانند 5920، 18CrNi8، ECN200، E220 یا 18H2N2 نیز مواجه شوید. با این حال، وجود یک نام مشابه در جدول‌های تطبیقی به معنی معادل بودن کامل فنی در تمام کاربردها نیست و برای جایگزینی یک گرید باید استاندارد، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و الزامات قطعه بررسی شود.
برای بررسی دقیق‌تر نام‌های استاندارد، گریدهای تطبیقی و تفاوت میان معادل واقعی و نام تجاری، مقاله معادل فولاد 1.5920 را مطالعه کنید.
برای مطالعه بیشتر درباره معادل های این گرید به صفحه معادل های فولاد 1.5920 مراجعه کنید.
جمع‌بندی؛ آیا فولاد 1.5920 برای کاربرد شما مناسب است؟
فولاد 1.5920 یا 18CrNi8 یک فولاد آلیاژی سمانتاسیون کروم-نیکل است که برای ساخت قطعاتی طراحی شده که به ترکیبی از سختی و مقاومت سایشی در سطح و چقرمگی مناسب در مغز نیاز دارند. به همین دلیل، این گرید در قطعاتی مانند چرخ‌دنده، پینیون، شفت و برخی اجزای انتقال قدرت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
عملکرد نهایی فولاد 1.5920 به‌شدت به فرآیند تولید و عملیات حرارتی وابسته است. سمانتاسیون، سختکاری و تمپر مناسب می‌تواند ویژگی‌های سطح و مغز قطعه را متناسب با نیاز کاربرد تنظیم کند. بنابراین هنگام انتخاب این گرید، علاوه بر ترکیب شیمیایی، باید شرایط کاری قطعه، میزان بارگذاری، سایش، ابعاد و الزامات عملیات حرارتی نیز بررسی شود.
در نتیجه، 1.5920 را نمی‌توان صرفاً بر اساس نام یا یک عدد مشخص از سختی و استحکام ارزیابی کرد. برای خرید یا جایگزینی این گرید، بررسی استاندارد متریال و گواهی آنالیز محصول نیز اهمیت دارد.
سوالات متداول درباره فولاد 1.5920
فولاد 1.5920 چیست؟
فولاد 1.5920 یک فولاد آلیاژی سمانتاسیون از نوع کروم-نیکل است که با نام 18CrNi8 نیز شناخته می‌شود. این فولاد برای قطعاتی که به سطح سخت و مقاوم در برابر سایش همراه با مغزی چقرمه نیاز دارند، استفاده می‌شود.
فولاد 1.5920 چه نام دیگری دارد؟
شناخته‌شده‌ترین نام این گرید 18CrNi8 است. در برخی منابع و بازارها نیز نام‌هایی مانند ECN200 و E220 برای آن دیده می‌شود. برخی جداول تطبیقی نام‌های دیگری را نیز در ارتباط با این گرید ذکر می‌کنند که برای بررسی دقیق آن‌ها باید استاندارد مربوطه را در نظر گرفت.
فولاد 1.5920 برای چه کاربردهایی استفاده می‌شود؟
این فولاد عمدتاً برای قطعات مهندسی و انتقال قدرت مانند چرخ‌دنده، پینیون، چرخ‌دنده حلقه‌ای، شفت و برخی قطعات تحت بارگذاری مکانیکی استفاده می‌شود؛ به‌خصوص زمانی که مقاومت سایشی سطح و چقرمگی مغز اهمیت داشته باشد.
آیا فولاد 1.5920 سمانتاسیون می‌شود؟
بله. 1.5920 در گروه فولادهای سمانتاسیون قرار دارد و می‌توان با کربوره کردن و سپس عملیات حرارتی مناسب، سختی و مقاومت سایشی لایه سطحی را افزایش داد و خواص مطلوب‌تری در مغز قطعه حفظ کرد.
سختی فولاد 1.5920 چقدر است؟
سختی 1.5920 یک مقدار ثابت برای تمام شرایط نیست و به وضعیت تحویل و عملیات حرارتی بستگی دارد. برای نمونه، برخی دیتاشیت‌ها حداکثر حدود 235 HB را برای حالت نرم‌کاری‌شده گزارش می‌کنند، در حالی که پس از سمانتاسیون و سختکاری، سختی سطح می‌تواند به میزان قابل توجهی افزایش پیدا کند.
آیا فولاد 1.5920 با 18CrNi8 یکسان است؟
بله. 18CrNi8 نام استاندارد مرتبط با متریال 1.5920 است و این دو عبارت در منابع فنی برای اشاره به همین گرید استفاده می‌شوند.
آیا فولاد 1.5920 با 1.5919 تفاوت دارد؟
بله. 1.5920 و 1.5919 دو گرید متفاوت از فولادهای سمانتاسیون هستند و ترکیب شیمیایی، عناصر آلیاژی و ویژگی‌های فنی آن‌ها یکسان نیست. برای انتخاب بین این دو گرید باید الزامات قطعه و شرایط کاری بررسی شود.
آیا فولاد 1.5920 برای ساخت چرخ‌دنده مناسب است؟
بله. 1.5920 به دلیل قابلیت سمانتاسیون و امکان دستیابی به سطح سخت در کنار مغزی چقرمه‌تر، در ساخت برخی انواع چرخ‌دنده و قطعات انتقال قدرت کاربرد دارد. انتخاب نهایی گرید به بارگذاری، ابعاد، شرایط سایش و فرآیند عملیات حرارتی بستگی دارد.
