Description
تسمه فولاد فنر 1.7117
تسمه فولاد فنر 1.7117 یک فولاد آلیاژی مقاوم به حرارت و دارای استحکام بالا است که بهویژه در ساخت قطعاتی که نیاز به الاستیسیته (انعطافپذیری) و مقاومت به خستگی دارند، استفاده میشود. این فولاد در استاندارد DIN آلمان با شماره 1.7117 شناخته میشود و در استاندارد AISI با کد 6150 معرفی میشود.
ترکیب شیمیایی فولاد 1.7117 :
ترکیب شیمیایی فولاد 1.7117 که یکی از فولادهای آلیاژی پرکاربرد در ساخت فنرها و قطعات مقاوم به سایش و خستگی است، به صورت زیر است:
| عنصر | درصد وزنی | نقش در آلیاژ |
| کربن (C) | 0.47 – 0.55 | افزایش سختی و استحکام، بهبود مقاومت به سایش |
| کروم (Cr) | 0.90 – 1.20 | افزایش مقاومت به خوردگی و سایش، بهبود سختیپذیری |
| وانادیم (V) | 0.10 – 0.25 | بهبود مقاومت به خستگی و افزایش چقرمگی |
| منگنز (Mn) | 0.70 – 1.00 | بهبود استحکام، سختیپذیری و ماشینکاری |
| سیلیسیم (Si) | 0.15 – 0.40 | افزایش مقاومت به اکسیداسیون و سختی حرارتی |
| فسفر (P) | ≤ 0.035 | کنترل برای جلوگیری از شکنندگی |
| گوگرد (S) | ≤ 0.035 | کنترل برای بهبود قابلیت ماشینکاری |
توضیح نقش عناصر:
- کربن (C):
عامل اصلی افزایش سختی و استحکام فولاد. درصد بالای کربن در این فولاد باعث میشود سختی بالایی پس از عملیات حرارتی داشته باشد. - کروم (Cr):
حضور کروم باعث افزایش مقاومت به سایش، سختیپذیری و مقاومت به خوردگی میشود. همچنین به پایداری ابعادی در دماهای بالا کمک میکند. - وانادیم (V):
وانادیم باعث تشکیل کاربیدهای ریزدانه میشود که چقرمگی و مقاومت به خستگی فولاد را بهبود میبخشد. - منگنز (Mn):
افزایش سختیپذیری و استحکام فولاد و بهبود ماشینکاری. - سیلیسیم (Si):
عنصر تقویتکننده که مقاومت به اکسیداسیون و سختی حرارتی را افزایش میدهد. - فسفر (P) و گوگرد (S):
این عناصر بهعنوان ناخالصیهای کنترلشده وجود دارند. فسفر باعث شکنندگی میشود و باید در مقادیر کم نگه داشته شود، در حالی که گوگرد میتواند ماشینکاری را بهبود بخشد.
ویژگیهای فولاد 1.7117
فولاد 1.7117 یکی از فولادهای آلیاژی پرکاربرد در صنایع مختلف است که به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی ویژه خود، در ساخت قطعاتی که نیاز به استحکام بالا، الاستیسیته و مقاومت به سایش دارند، استفاده میشود. این فولاد به ویژه در ساخت فنرهای خودرو و قطعات مقاوم به خستگی کاربرد دارد.
| ویژگی | توضیحات |
| استحکام کششی بالا | استحکام کششی این فولاد پس از عملیات حرارتی به حدود 1200 تا 1500 مگاپاسکال میرسد، که آن را برای کاربردهای سنگین و پرتنش مناسب میکند. |
| مقاومت به خستگی عالی | این فولاد به دلیل وجود وانادیم و کروم، مقاومت به خستگی بالایی دارد و برای کاربردهایی که تحت تنشهای متناوب و دینامیکی هستند، ایدهآل است. |
| سختی بالا | پس از عملیات حرارتی، سختی این فولاد به حدود 48 تا 55 HRC میرسد، که باعث مقاومت به سایش بالا میشود. |
| قابلیت عملیات حرارتی | قابلیت سختکاری و بازپخت عالی دارد، که امکان تنظیم سختی و استحکام آن را برای کاربردهای مختلف فراهم میکند. |
| الاستیسیته و انعطافپذیری | این فولاد به دلیل ساختار آلیاژی خاص خود، انعطافپذیری بالایی دارد و برای ساخت فنرهای لول و تخت مناسب است. |
| مقاومت به سایش بالا | وجود کروم باعث افزایش مقاومت به سایش شده و این فولاد را برای قطعاتی که تحت سایش مداوم هستند، مناسب میکند. |
| مقاومت به حرارت | در دماهای متوسط (تا حدود 200 تا 300 درجه سانتیگراد) پایداری ابعادی و مقاومت به حرارت خوبی دارد. |
| چقرمگی مناسب | علیرغم سختی بالا، چقرمگی مناسبی دارد و در برابر ترکخوردگی و شکست تحت تنشهای مکانیکی مقاومت میکند. |
| قابلیت ماشینکاری متوسط | به دلیل سختی متوسط قبل از عملیات حرارتی، ماشینکاری آن به ابزارهای قوی و مقاوم نیاز دارد. |
ویژگیهای فیزیکی فولاد 1.7117
| ویژگی فیزیکی | مقدار |
| چگالی (Density) | 7.85 گرم بر سانتیمتر مکعب |
| مدول الاستیسیته (Elastic Modulus) | 210 گیگاپاسکال |
| ضریب انبساط حرارتی (Thermal Expansion Coefficient) | 11 × 10⁻⁶ /°C |
| هدایت حرارتی (Thermal Conductivity) | 40 وات بر متر کلوین |
| دمای سختکاری (Hardening Temperature) | 850 – 880 درجه سانتیگراد |
| دمای بازپخت (Tempering Temperature) | 400 – 600 درجه سانتیگراد |
مزایا و معایب فولاد 1.7117
فولاد 1.7117 (50CrV4) به دلیل ترکیب آلیاژی خاص و خواص مکانیکی و فیزیکی منحصربهفرد، در صنایع مختلف کاربرد دارد. با این حال، مانند هر فولاد دیگری، دارای مزایا و معایبی است که در ادامه بررسی میشوند.
مزایای فولاد 1.7117
| توضیحات | مزایا |
| این فولاد پس از عملیات حرارتی، استحکام کششی بالا (تا 1500 مگاپاسکال) دارد که آن را برای کاربردهای پرتنش مناسب میکند. | استحکام کششی بالا |
| به دلیل حضور کروم و وانادیم، مقاومت بالایی در برابر تنشهای متناوب و خستگی مکانیکی دارد. | مقاومت به خستگی عالی |
| پس از عملیات حرارتی، سختی آن به حدود 48-55 HRC میرسد که باعث مقاومت عالی به سایش میشود. | سختی و مقاومت به سایش بالا |
| این فولاد خاصیت الاستیسیته بالایی دارد و برای ساخت قطعاتی که نیاز به انعطاف و شکلپذیری دارند، مناسب است. | انعطافپذیری و الاستیسیته خوب |
| قابلیت سختکاری و بازپخت خوبی دارد و میتوان خواص مکانیکی آن را متناسب با نیازهای مختلف تنظیم کرد. | قابلیت عملیات حرارتی بالا |
| در دماهای متوسط (200 تا 300 درجه سانتیگراد) عملکرد خوبی دارد و پایداری ابعادی خود را حفظ میکند. | مقاومت به حرارت |
| علیرغم سختی بالا، چقرمگی خوبی دارد و در برابر ضربه و تنشهای مکانیکی مقاومت میکند. | مقاومت به ضربه مناسب |
معایب فولاد 1.7117
| توضیحات | معایب |
| به دلیل سختی بالا، ماشینکاری آن نسبتاً دشوار است و به ابزارهای مقاوم و شرایط مناسب نیاز دارد. | 1. ماشینکاری متوسط به سخت |
| این فولاد به دلیل درصد پایین کروم نسبت به فولادهای ضدزنگ، مقاومت کمی در برابر خوردگی دارد و نیاز به پوششدهی یا روغنکاری دارد. | 2. مقاومت به خوردگی پایین |
| در صورتی که عملیات حرارتی بهدرستی انجام نشود یا در معرض تنشهای حرارتی شدید قرار گیرد، ممکن است دچار ترکخوردگی شود. | 3. حساسیت به ترکخوردگی |
| برای دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب، عملیات حرارتی باید با دقت بالا و در دماهای مشخص انجام شود. | 4. نیاز به عملیات حرارتی دقیق |
| در دماهای بسیار بالا (بیش از 300 درجه سانتیگراد)، ممکن است خواص مکانیکی خود را از دست بدهد. | 5. حساسیت به دمای بالا |
جمعبندی:
فولاد 1.7117 (50CrV4) گزینهای مناسب برای کاربردهایی است که نیاز به مقاومت به خستگی، سختی بالا و الاستیسیته خوب دارند. این فولاد در ساخت فنرها، محورهای انتقال نیرو و قطعات مقاوم به سایش کاربرد گستردهای دارد. با این حال، در محیطهایی که خوردگی یا حرارت بالا وجود دارد، باید از پوششدهی یا انتخاب فولادهای ضدزنگ استفاده شود.
کاربردهای تسمه فولاد فنر 1.7117
تسمه فولاد فنر 1.7117 (یا 50CrV4) به دلیل ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی عالی، در صنایع مختلف برای ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت به خستگی، الاستیسیته بالا و مقاومت به سایش دارند، به کار میرود. در ادامه مهمترین کاربردهای این نوع فولاد آورده شده است:
-
صنایع خودروسازی
تسمه فولاد فنر 1.7117 در خودروها به دلیل مقاومت بالا در برابر تنشهای مکانیکی و خستگی، نقش مهمی دارد:
- فنرهای لول و تخت (Leaf and Coil Springs)
- میللنگها و میلگاردانها
- قطعات سیستم تعلیق و کمکفنرها
- محورهای انتقال نیرو
- دیافراگمهای سیستم کلاچ
2.صنایع ماشینسازی و ابزارسازی
به دلیل سختی بالا و مقاومت به سایش، در ساخت ابزارهای صنعتی و ماشینآلات کاربرد دارد:
- فنرهای صنعتی
- ابزارهای دستی و صنعتی (مانند آچارها و پیچگوشتیها)
- چرخدندههای کوچک و مقاوم به خستگی
- پینها و اتصالات مقاوم به سایش
3.صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
در این صنایع برای ساخت قطعاتی که تحت فشار بالا و تنشهای دینامیکی هستند، استفاده میشود:
- فنرهای شیرآلات صنعتی
- دیافراگمها و قطعات الاستیک
- واشرهای فنری و حلقههای مقاوم به خستگی
-
صنایع هوافضا
به دلیل چقرمگی و مقاومت به خستگی بالا، در ساخت قطعاتی که نیاز به تحمل تنشهای شدید دارند، به کار میرود:
- قطعات سیستم تعلیق هواپیما
- فنرهای سیستم کنترل پرواز
- محورهای انتقال نیرو در تجهیزات هوافضایی
-
صنایع کشاورزی و تجهیزات صنعتی سنگین
در ساخت قطعات مقاوم به سایش و تحت بار سنگین استفاده میشود:
- فنرهای تجهیزات کشاورزی
- محورهای تراکتور و کمباین
- تیغهها و ابزارهای برشی ماشینآلات کشاورزی
-
صنایع ریلی
در صنعت ریلی نیز برای قطعاتی که تحت تنشهای مکانیکی و خستگی مداوم قرار دارند، استفاده میشود:
- فنرهای تعلیق قطار
- واشرهای فنری و سیستمهای جذب ارتعاش
7.صنایع دفاعی و نظامی
به دلیل استحکام و مقاومت بالا، در ساخت تجهیزات نظامی و قطعات مقاوم به ضربه استفاده میشود:
- فنرهای سلاحهای گرم
- قطعات مکانیکی خودروهای زرهی
- شاسی و اجزای سیستمهای نظامی مقاوم به خستگی
- تجهیزات ورزشی
در تولید تجهیزات ورزشی که نیاز به خاصیت فنری دارند، مانند:
- فنرهای دستگاههای بدنسازی
- قطعات دوچرخه و موتورسیکلت
- شوکگیرهای وسایل ورزشی
نتیجه گیری
تسمه فولاد فنر 1.7117 (50CrV4) به دلیل خواصی نظیر مقاومت به خستگی، سایش و الاستیسیته بالا، در صنایع مختلف بهویژه خودروسازی، ماشینسازی و نفت و گاز مورد استفاده قرار میگیرد. این فولاد انتخابی ایدهآل برای قطعاتی است که تحت تنشهای متناوب، فشار بالا و سایش مداوم هستند.
