تفاوت فولاد گرم کار و سردکار
استفاده از انواع فولاد در صنایع مختلف، امری کاملا مرسوم است. انواع فولاد شامل فولاد گرم کار و سردکار می‌شود. برهمین‌اساس، آشنایی با تفاوت فولاد گرم کار و سردکار برای هر صنعتگری ضروری است؛ این دو گروه فولاد ازنظر کاربرد و مشخصات فنی با یکدیگر فرق دارند. فولاد گرم کار همان‌طور که از نامش پیداست، در دماهای بالا کاربرد دارد و فولاد سردکار هم برای دماهای پایین پیشنهاد می‌شود. بنابراین، دمای کاری یکی از تفاوت‌های بارز میان این دو دسته فولاد است که موارد مصرف آن‌ها را تعیین می‌کند. حال اینکه سایر تفاوت فولاد سردکار و گرم کار چیست؟ و هرکدام چه کاربردهایی در صنعت دارند؟ را در همین مطلب شرح داده‌ایم.
فولاد گرم کار چیست؟
فولاد گرم کار (Hot Work Tool Steel) از فولادهای آلیاژی تولیدشده برای دماهای بالا است. این فولاد را در دماهای بالاتر از 200 درجه سانتی‌گراد بکار می‌گیرند و به‌نوعی مقاومت بی‌نظیری دارد. فولاد گرم کار در زمان شوک‌های دمایی و تغییرات حرارتی محسوس خیلی خوب دوام می‌آورد و پایداری خود را از دست نمی‌دهد. درمجموع، از بارزترین مشخصات فولاد گرم کار می‌توان به مقاومت حرارتی فوق‌العاده، چقرمگی عالی، استقامت مناسب در برابر اکسیداسیون و خستگی حرارتی اشاره کرد. این فولاد با توجه به مشخصات فنی که دارد، برای پروژه‌های در معرض دمای بالا انتخاب هوشمندانه‌ای محسوب می‌شود و با خیالی آسوده می‌توان از آن استفاده کرد.
فولاد سردکار چیست؟
منظور از فولاد سردکار (Cold Work Tool Steel)، فولاد آلیاژی طراحی‌شده برای استفاده در دماهای پایین است. این دسته از فولادها متشکل از عناصر آلیاژی همچون منگنز، مولیبدن، کروم و تنگستن هستند؛ این عناصر منجر به تقویت مقاومت و سختی فولادهای سردکار می‌شوند. درکل، فولاد سردکار برای کارهایی با دمای کمتر از 200 درجه سانتی‌گراد مناسب است و از آن می‌توان در تولید تجهیزات پرس، تیغه‌های برشی، پانچ‌ها و قالب‌های برش استفاده کرد. این فولاد دارای مشخصات ارزنده‌ای نظیر مقاومت و سختی مناسب، ثبات ابعادی فوق‌العاده و استقامت در برابر سایش است. با وجود این خصوصیات می‌توان گفت که فولاد سردکار برای تولید قالب‌های صنعتی و ابزارهای دقیق گزینه ایده‌آلی محسوب می‌شود.
تفاوت فولاد گرمکار و سردکار
شناخت تفاوت فولاد گرم کار و سردکار باعث می‌شود، بهترین انتخاب را با توجه به پروژه و اهداف موردنظر خود داشته باشید. درادامه فرق بین فولاد گرم کار و سردکار از جهات مختلف آورده شده است:
- تفاوت ازنظر دمای کاری
همان‌طور که اشاره شد، دمای کاری یکی از تفاوت‌های فولاد گرم کار و سردکار است که تاثیر قابل‌توجهی بر میزان مقاومت، پایداری و عملکرد پروژه‌های صنعتی می‌گذارد. به‌عنوان‌مثال، فولاد سردکار در دماهای کمتر از 200 درجه سانتی‌گراد می‌تواند عملکرد خوبی از خود نشان دهد؛ از این فولاد در عملیات نیازمند مقاومت سایشی در دماهای کم استفاده می‌کنند. از این عملیات می‌توان به فرم‌دهی سرد، پانچ‌کاری و برش اشاره کرد. درمقابل، فولاد گرمکار در دماهای بیش از 200 درجه سانتی‌گراد عملکرد فوق‌العاده‌ای دارد و حتی می‌تواند تا 600 درجه سانتی‌گراد را هم تاب بیاورد. از این فولاد در عملیاتی که تغییرات دمایی و شوک‌های حرارتی به صورت مرتب اتفاق می‌افتد، استفاده می‌کنند؛ این عملیات شامل فرآیند فورجینگ، اکستروژن داغ و قالب‌های ریخته‌گری می‌شود.
- تفاوت ازنظر ترکیب شیمیایی
ترکیب شیمیایی یکی دیگر از تفاوت‌های فولاد گرم کار و سردکار است که بر خصوصیات فنی آن‌ها تاثیر بسزایی می‌گذارد. اصولا، فولادهای سردکار دارای درصد کربن بیشتری هستند که این وضعیت منجر به افزایش سختی و استقامت آن‌ها در برابر سایش شده است. برهمین‌اساس، هرچقدر درصد کربن بالاتر باشد، میزان مقاومت نیز افزایش می‌یابد. در طرف مقابل، فولادهای گرم کار قرار دارند که از چندین عنصر آلیاژی ازجمله وانادیوم، کروم و مولیبدن تشکیل شده‌اند. این عناصر آلیاژی موجبات سختی قرمز و افزایش مقاومت فولاد در برابر حرارت را فراهم می‌کنند. برهمین‌اساس، ترکیب شیمیایی را می‌توان از تفاوت‌های مهم بین فولادهای گرمکار و سردکار دانست.
- تفاوت ازنظر موارد مصرف
موارد مصرف فولادهای گرمکار و سردکار بر اساس ترکیب شیمیایی و محدوده دمای کاری آن‌ها مشخص می‌شود. با توجه به این موضوع می‌توان گفت که فولادهای سردکار اغلب در ابزارهایی مانند تیغه‌های قیچی صنعتی، قالب‌های برش و پانچ، غلطک‌های فرم‌دهی و تجهیزات شکل‌دهی سرد مورداستفاده قرار می‌گیرند. در طرف دیگر، از فولادهای گرم کار در ابزارهایی استفاده می‌کنند که همواره در مجاورت دمای زیاد هستند. از این ابزارها می‌توان به قالب‌های آهنگری، قالب‌های ریخته‌گری و تزریق فلز و ابزارهای اکستروژن اشاره کرد. درواقع، این ابزارهای صنعتی به مقاومت بالایی نیاز دارند؛ به‌همین‌دلیل، در ساختار آن‌ها از فولادهای گرمکار استفاده می‌کنند.
- تفاوت ازنظر قیمت
محدوده قیمتی از دیگر تفاوت‌های میان فولادهای گرمکار و سردکار است. فولادهای گرمکار به خاطر داشتن عناصر آلیاژی گران‌تر و ترکیب پیچیده‌تر با بهای بیشتری عرضه می‌شوند. بااین‌حال، قیمت هر دو فولاد بر اساس فاکتورهای مختلفی محاسبه شده و نرخ ثابتی ندارند. از فاکتورهای تاثیرگذار بر قیمت فولاد گرم کار و سردکار می‌توان به روش تولید، میزان مقاومت و سختی، ترکیب شیمیایی و کاربرد آن‌ها اشاره کرد. حتی برند تولیدکننده و نرخ انرژی و ارز نیز تا حد زیادی قیمت آن‌ها را دستخوش تغییر می‌کنند. بنابراین، در زمان محاسبه قیمت فولادهای گرم کار و سردکار بایستی به مشخصات مکانیکی، ترکیبات شیمیایی و تولیدکننده آن‌ها توجه داشته باشید.
مقایسه ویژگی‌های مکانیکی فولاد گرمکار و سردکار
با مقایسه ویژگی‌های مکانیکی فولاد گرمکار و سردکار بهتر می‌توان متوجه تفاوت‌های میان آن‌ها شد. فولادهای سردکار ازنظر مقاومت کششی عملکرد بهتری دارند و برای پروژه‌های نیازمند به قوت کششی بالا پیشنهاد می‌شوند. میزان مقاومت و دوام آن‌ها نیز بالاتر است و فشارهای وارده را خیلی خوب تحمل می‌کنند. بنابراین، فولاد سردکار از لحاظ مقاومت کششی و دوام نسبت به فولاد گرم کار برتری دارد. این مقاومت عالی نیز زمینه‌ساز استفاده از فولادهای سردکار در تولید قطعات ماشین‌آلات، ابزارها و قالب‌های صنعتی شده است. بنابراین، قبل از خرید فولاد گرم کار یا سردکار به ویژگی‌های مکانیکی آن‌ها توجه داشته باشید.
کاربردهای فولاد گرمکار و سردکار در صنایع مختلف
فولاد گرمکار و سردکار با توجه به ویژگی‌هایشان در صنایع مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرد و اصولا، نقش کلیدی را در امور صنعتی ایفا می‌کنند. از کاربردهای فولاد گرمکار و سردکار در صنایع می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
کاربردهای فولاد گرم کار
- صنعت خودروسازی
- صنایع هسته‌ای و هوافضا
- تولید قالب‌های تزریق پلاستیک
- تولید قالب‌های فلزکاری مختلف
- تولید قالب‌های موردنیاز جهت تولید شیشه
کاربردهای فولاد سرد کار
- تولید قطعات الکترونیکی
- تولید چاقوها و تیغه‌های اره
- تولید ابزارهای برش و مهرزنی
- تولید تجهیزات و ابزارهای جراحی
- نکات مهم در انتخاب بین فولاد گرمکار و سردکار
چنانچه قصد انتخاب یکی از فولادهای گرمکار و سردکار را دارید بایستی به چند نکته مهم توجه داشته باشید. از نکات مهم در انتخاب فولاد گرمکار و سردکار که باعث انتخابی درست می‌شود می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- فولاد سرد کار مناسب ابزارهای در معرض دمای کم
- فولاد گرم کار مناسب ابزارهای در معرض دمای زیاد
- فولاد سرد کار یکی از گزینه‌های پیشنهادی برای شکل‌دهی ابزار
- فولاد گرم کار گزینه ایده‌آلی برای تنش‌های داغ و سایش‌های گرم
کلام آخر
آشنایی با تفاوت فولاد گرم کار و سردکار به شناخت کامل آن‌ها کمک می‌کند. هرکدام از این فولادها، ویژگی‌ها و کاربردهای منحصربه‌فردی دارند و برای حوزه صنعتی خاصی طراحی و تولید شده‌اند. فولاد گرمکار به‌مانند نامش برای استفاده در دماهای بالا مناسب است و فولاد سردکار هم در دماهای کم بکار گرفته می‌شود. از ویژگی‌های فولادهای گرم کار می‌توان به مقاومت حرارتی و چقرمگی بالا اشاره کرد. فولادهای سردکار نیز مشخصاتی همچون مقاومت بالا و ثبات ابعادی عالی دارند. بنابراین، تفاوت فولاد سردکار و گرم کار کاملا محسوس است و مصرف‌کنندگان با توجه به شرایط کاری خود باید دست به انتخاب بزنند.
