رول فنر سخت

Description

رول فنر سخت همان ورق فولادی فنری است که به‌صورت کلاف (Coil) تولید و عرضه می‌شود؛ یعنی به جای شیت برش‌خورده، به شکل رول پیوسته بسته‌بندی می‌گردد. این نوع ورق از فولادهای فنر با کربن متوسط تا بالا تولید می‌شود و پس از نورد سرد یا گرم، تحت عملیات حرارتی سختکاری و تمپر قرار می‌گیرد تا سختی بالا، استحکام کششی زیاد و خاصیت برگشت‌پذیری (Elasticity) داشته باشد.

رول فنر سخت چیست؟

رول فنر سخت (Spring Steel Coil) ورق فولاد فنر است که با گریدهایی مثل CK67، CK75، CK85، C75، 51CrV4، 60Si2MnA تولید می‌شود و پس از نورد، در حالت سخت و برگشت‌پذیر با ساختار مارتنزیتی تمپرشده ارائه می‌گردد.
این محصول به دلیل خاصیت انعطاف‌پذیری همراه با مقاومت بالا، برای ساخت قطعاتی که تحت تنش مداوم هستند استفاده می‌شود.

ویژگی‌های فنی رول فنر سخت

1. سختی بالا (High Hardness)

سختی معمولاً در محدوده زیر است:

• 42 تا 55 HRC
• بسته به گرید و میزان تمپر، برخی تا 58 HRC نیز تولید می‌شوند.

این سختی بالا باعث می‌شود:

• در برابر تغییر شکل دائمی مقاوم باشد
• خاصیت برگشت‌پذیری (Elasticity) عالی پیدا کند

2. استحکام کششی بسیار بالا (Tensile Strength)

استحکام کششی رول فنر سخت معمولاً بین:

• 1200 تا 1600 MPa

برای گریدهای ویژه:

• 51CrV4 تا 1700 MPa
• 60Si2Mn تا 1800 MPa

3. مقاومت عالی در برابر خستگی (Fatigue Resistance)

به دلیل ساختار مارتنزیتی تمپرشده:

• در سیکل‌های متعدد خمش و ارتعاش پایدار می‌ماند.
• تغییر شکل و ترک‌خوردگی دیرتر اتفاق می‌افتد.

این ویژگی برای فنرهای خودرو، تیغه‌های اره و تسمه‌های بسته‌بندی ضروری است.

4. خاصیت الاستیسیته و برگشت‌پذیری (High Elasticity / Spring Back)

• پس از خم شدن، تا حد زیادی به حالت اولیه بازمی‌گردد.
• مناسب برای قطعاتی که تحت تنش پیوسته هستند (خار، فنر تخت، تیغه، گیره).

5. مقاومت سایشی بالا (Wear Resistance)

چون سخت است و سطحش غالباً پس از نورد سرد تمیز و صیقلی است:

• دیرتر ساییده می‌شود
• برای لبه‌دارها (مثل تیغه اره، چاقو، تیغه بسته‌بندی) مناسب است

6. پایداری ابعادی (Dimensional Stability)

رول فنر سخت در برابر:

• حرارت متوسط
• فشار
• ارتعاش
• ضربه

کاملاً پایدار می‌ماند و تغییر شکل حداقلی دارد.

7. کیفیت سطحی بالا

در نورد سرد (Cold Rolled):

• سطح صاف
• ضخامت یکنواخت
• تلرانس دقیق (±0.02 تا ±0.05)

در نورد گرم (Hot Rolled):

• سطح زبرتر
• مناسب برای قطعات سنگین‌تر

8. قابلیت شکل‌دهی محدود

به دلیل سختی بالا:

• برای خمکاری عمیق مناسب نیست
• معمولاً ابتدا به‌صورت نیمه‌سخت خم می‌کنند، سپس عملیات حرارتی انجام می‌دهند
• یا با دستگاه‌های CNC رول‌فرمینگ استفاده می‌شود

9. مقاومت حرارتی متوسط

• تا حدود 250–300°C بدون افت زیاد خواص کار می‌کند
• در دماهای بالاتر از 350°C استحکام کاهش می‌یابد

10. قابلیت عملیات حرارتی

بسته به گرید:

• سختکاری (Quenching)
• بازپخت (Tempering)
• نرماله کردن (Normalizing)

بنابراین خواص مکانیکی به‌طور دقیق قابل تنظیم است.

ترکیب شیمیایی حدودی گریدهای متداول رول فنر سخت

1) C67 / CK67 (گرید فنر متوسط–سخت)

• C: 0.60 – 0.70%
• Mn: 0.50 – 0.80%
• Si: 0.15 – 0.35%
• P: ≤ 0.030%
• S: ≤ 0.035%

ویژگی: فنر سخت متوسط، مناسب تیغه‌ها و فنر تخت سبک.

2) C75 / CK75 (پرکاربردترین گرید ورق فنری)

• C: 0.70 – 0.80%
• Mn: 0.60 – 0.90%
• Si: 0.15 – 0.35%
• P: ≤ 0.025%
• S: ≤ 0.025%

ویژگی: سختی و مقاومت بالا، مناسب تسمه فنری، تیغه اره، فنر تخت، واشر فنری.

3) C60 / CK60 (نسبتاً نرم‌تر از C75)

• C: 0.55 – 0.65%
• Mn: 0.60 – 0.90%
• Si: 0.15 – 0.35%
• P: ≤ 0.030%
• S: ≤ 0.030%

ویژگی: مناسب فنرهای سبک و قابل شکل‌دهی بهتر.

4) 51CrV4 (فنر اتومبیل – آلیاژی)

• C: 0.47 – 0.55%
• Mn: 0.70 – 1.10%
• Cr: 0.90 – 1.20%
• V: 0.10 – 0.20%
• Si: 0.15 – 0.40%
• P: ≤ 0.025%
• S: ≤ 0.025%

ویژگی: استحکام بسیار بالا، مقاومت عالی در برابر خستگی—مناسب فنر خودرو، فنر پیچ، قطعات سنگین.

5) 60Si2Mn / 60Si2MnA (فنر سنگین و مقاوم)

• C: 0.56 – 0.64%
• Si: 1.50 – 2.00%
• Mn: 0.60 – 0.90%
• P: ≤ 0.030%
• S: ≤ 0.030%

ویژگی: مقاومت خستگی عالی، مناسب فنر خودرو، تیغه‌های صنعتی، تسمه‌های سنگین.

6) SK5 (فنر سخت ژاپنی – معادل C75)

• C: 0.75 – 0.85%
• Mn: 0.30 – 0.50%
• Si: 0.15 – 0.35%
• P: ≤ 0.030%
• S: ≤ 0.030%

ویژگی: برای ابزار دقیق، اره‌، تیغه و قطعات با سختی بالا.

گریدهای رایج رول فنر سخت

1. گریدهای کربنی (پرکاربردترین در ایران)

این گریدها در استاندارد DIN و EN بسیار رایج‌اند و برای فنرهای تخت، تیغه‌ها و تسمه‌ها استفاده می‌شوند:

C60 / CK60

C67 / CK67

C70 / CK70

C75 / CK75

C80 / CK80

ویژگی:
سختی بالا، استحکام مناسب، قیمت اقتصادی، مناسب تولید تسمه فنری، تیغه، خارها، فنرهای صفحه‌ای.

2. گریدهای آلیاژی پرمقاومت

برای فنرهای سنگین، قطعات خودرو، تیغه‌های صنعتی و کاربردهای با خستگی بالا:

51CrV4 (1.8159)

فنر خودرو، فنر پیچ، قطعات ضربه‌پذیر
مقاومت خستگی بسیار عالی

60Si2Mn / 60Si2MnA

گرید سیلیکون-منگنز با مقاومت بالا
مناسب تیغه‌های ارتعاشی، فنر سنگین و قطعات با تنش زیاد

65Mn

گرید چینی معادل C75
کاربرد وسیع در فنر و قطعات سخت

3. گریدهای استاندارد ژاپنی (JIS)

گریدهای فنری با کیفیت بالا:

SK5 (معادل C75)

تیغه‌های صنعتی، فنر دقیق، ابزار

SK85 (سخت‌تر و مقاوم‌تر)

اره نواری، قطعات حساس به خستگی

4. گریدهای آمریکایی (AISI / SAE)

در صنایع سنگین و ابزارسازی استفاده می‌شوند:

1070 / 1075 / 1080

گریدهای کربنی فنری معادل C70–C80

5160

معادل تقریباً 51CrV4
بسیار مناسب فنر خودرو و ابزار سنگین

5. گریدهای اروپایی EN

مطابق استاندارد EN-10132 و EN-10089:

C75S

رایج در رول و تسمه فنری
سطح‌پردازی عالی

C67S

برای فنرهای تخت، گیره‌ها، تیغه‌ها

جمع‌بندی کوتاه

رایج‌ترین گریدهای رول فنر سخت در بازار:

• CK67، CK75، C60، C70، C75
• 51CrV4، 60Si2Mn، 65Mn
• SK5، SK85
• 1075، 1080، 5160
• C75S، C67S

کاربردهای رول فنر سخت

1. صنعت خودرو (Automotive)

رول فنر سخت یکی از مهم‌ترین مواد اولیه تولید قطعات فنری خودرو است:

• فنر تخت (Leaf Spring)
• فنرهای صفحه‌ای سیستم تعلیق
• خارها و گیره‌های خودرو
• صفحه‌های فنری کلاچ
• تیغه پمپ بنزین
• تسمه ترمز

2. ابزارسازی و تیغه‌سازی (Tools & Blades)

به دلیل سختی و مقاومت به سایش بالا، کاربرد گسترده دارد:

• تیغه اره نواری (Band Saw)
• تیغه لوله‌بُر
• تیغه چاقوهای صنعتی
• تیغه‌های کشاورزی و باغبانی
• تیغه‌ درب‌بُر، تیغه‌ بسته‌بندی

3. فنرهای صنعتی و مکانیکی (Springs & Mechanisms)

• فنر تخت و صفحه‌ای
• فنرهای فشاری سبک
• فنرهای برگشتی (Return Springs)
• سوپاپ‌های فنری
• دیسک‌های فنری (Belleville Washers)

4. تولید تسمه فنری و تسمه بسته‌بندی (Steel Strapping)

یکی از پرمصرف‌ترین کاربردهای رول فنر سخت:

• تسمه بسته‌بندی فلزی
• تسمه فنری برای صنایع حمل‌ونقل
• کلاف‌بندی و بندیل کردن بارهای سنگین

5. تجهیزات الکترونیک و لوازم خانگی

• کنتاکت‌های فنری
• قطعات فنری کوچک (لولا، گیره، کلیپس)
• قسمت‌های ارتجاعی در سوئیچ‌ها

6. صنایع ساختمانی و سازه‌ای

• واشرهای فنری
• گیره‌های ارتجاعی
• بست‌های مقاوم
• صفحات اتصال دارای خاصیت فنری

7. ادوات کشاورزی

• تیغه‌های شخم‌زن
• تیغه علف‌زن
• قطعات فنری مقاوم در ادوات کشاورزی

8. صنعت بسته‌بندی، چاپ و ماشین‌سازی

• تیغه‌های برش کاغذ
• فنرهای ماشین‌آلات چاپ
• قطعات برگشتی و مکانیزم‌های حساس

9. صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

• فنرهای مقاوم در تجهیزات ویبره و ارتعاش
• قطعات مکانیکی که نیاز به مقاومت خستگی دارند

10. سایر کاربردها

• زنجیرهای مقاوم
• قطعات ابزار دقیق
• قفل و یراق‌آلات
• چاقو و ابزارآلات دستی
• قطعات ارتجاعی در اسباب‌بازی و تجهیزات مکانیکی کوچک

ورق فنری بهلر

فیدار مهام پیشرو