فولاد 2311 یا فولاد P20 از دسته فولادهای آلیاژی قالب پلاستیک می‌باشد. که با نام 40CrMoMny نیز در میان فولادها معروف است.

این فولاد دارای ترکیب شیمیایی 0.4% کربن، 0.4% سیلیسیوم، 1.6% منگنز. 2.1-1.8% کروم و 0.2% مولیبدن است. دمای آنیل کاری فولاد 2311 در حدود 720-740 درجه سانتی‌گراد و دمای فورجینگ آن. در حدود 1050-850 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. این محصول را با نام‌های M201-ISAC 2311 نیز در بازار می‌شناسند.

خواص مکانیکی

• سختی برینل: 300HB
• مدول الاستیسیته: 205Gpa گیگا پاسکال
• مقاومت کششی نهایی: 827-862 مگاپاسکال

خصوصیات فولاد 2311

این محصول دارای سختی‌پذیری متوسط، مقاومت سایشی متوسط رو به پائین، چقرمگی خیلی خوب است. و همچنین دارای قابلیت ماشین‌کاری و پولیش‌پذری عالی است.

کاربرد

از کاربردهای فولاد 2311 می‌توان به استفاده در قالب‌های پلاستیک با اندازه متوسط و بزرگ با قابلیت ماشین‌کاری و پولیش‌پذیری عالی اشاره کرد. از جمله ویژگی‌های این دسته فولادها می‌توان به مقاومت به خستگی آن در دمای بالا اشاره کرد.

فولاد P20 چیست؟

فولاد قالب پلاستیک است که با توجه به 0/4 درصد کربنی که در داخل این فولاد موجود است. نمی بایست انتظار داشت که آلیاژ P20 از نوع فولاد سخت شونده در روغن باشد. پدیده کوئنچ کردن نیز بعد از نیل به دمای 830 درجه سانتی گراد انجام می شود. P20 به علت چکش خوار بودن دارای کاربردهای زیادی نیز میباشد. در دمای 780 درجه به حالت خمیری می رسد و به واسطه خنک کاری توسط هوا می تواند در دماهای پایین نیز نرم باشد.

به انجام رسانی این پدیده ممکن است برای مثال. در دمای خیلی پایین مثل 100 درجه سانتی گراد بخش میانی را تا 51 راکول C نیز سخت کند. مهمتر از این، در دمای حدود 480 درجه و با خنک کاری توسط هوا. قبل از انجام ماشین کاری نهایی روی قطعه، سطح تنش در ماده به دلیل ساختار آن کاهش می یابد. تمامی شرایط دمایی چه بالا و چه پایین با توجه به منابع اطلاعاتی زیادی که موجود است. کاملاً معین و قابل کنترل بوده و می تواند اجازه سنگ زنی با سرعت بالا را داشته باشد. همچنین توانایی آزاد سازی تنش را قبل از اتمام برش های نهایی از خود نشان می دهد.

زمانی که مقدار سختی ثبت شده برای فولاد پایه HRC می باشد. P20 می تواند مقداری بیش از HRC 50 سخت شود. حتی اگر مقدار سختی بیشتر و مقاومت شیمیایی بالاتر از این آلیاژ انتظار رود. می توان با نیتریده کردن آن سختی را تا HRC 60 افزایش داد. می توان سختکاری عمقی نزدیک به نیم میلیمتر در قطعه ایجاد کرد. استفاده از روکش کروم را نیز می توان به عنوان روشی دیگر، دانست. البته به منظور جلوگیری از ترد شدگی به واسطه هیدروژن دمای متوسط مشخصی پیشنهاد می گردید.

میلگرد آلیاژی

استفاده از P20 در عملیات حرارتی دو مزیت عمده را دارا می باشد. اول اینکه افرادی که عملیات حرارتی را انجام می دهند با ساختار ماده کاملاً آشنا می باشند. و راه های زیادی برای نیل به یک فرم خاص پیشنهاد می شود. دومین دلیل نیز این می باشد که به راحتی می توان P20 را قبل از انجام سختی سازی ماده. و یا در حین عملیات حرارتی ماشین کاری کرد. در نتیجه ماده برای انجام ماشین کاری نهایی در صورت نیاز نیز مهیا خواهد بود.

همانند اکثر کاربردهای ابزارهای فولادی، انتخاب مواد بر اساس مقایسه و معاوضه خواسته های مختلف انجام می شود. برای مثال آلیاژهایی از فولاد فولاد که دارای سولفور می باشند. خاصیت ماشین کاری خوبی از خود نشان می دهند. اما به سختی می توان سطح آنها را صیقل داد. در آلیاژهای تقویتی P20 به منظور به دست آوری خاصیت قابل قبول صیقل دهی دارای مقداری نیکل می باشند.

خاصیت صیقل دهی خوب از جمله خواص مهم و قابل قبول P20 می باشد. اما برای سطوحی که نیاز به پرداخت با تلرانس خیلی کمی دارند. نوعی از آلیاژ اصلاح شده P20 وجود دارد که در کاربردهای خاص مانند قالب های لنز می تواند مورد استفاده قرار بگیرد. در پرداخت سطوح به یک سختی یکنواختی در طی سطح ماده نیاز است. تا از بروز مشکلاتی مانند گودی، ناصافی جلوگیری شود. پرداخت به واسطه اسید زمانی که اسید شروع به از بین بری دانه های فلز در مرز فلز می کند. نیز می تواند مشکلات مربوط به ترکیبات فلز را ایجاد می کند. در سطح فولادهایی که دارای ترکیبی نامتقارن می باشند با قرار گیری در معرض اسید و پرداخت به وسیله آن حفره هایی ایجاد می شوند.

عوامل مختلف موجود در یک آلیاژ برای تحکیم ساختاری فلز اهمیت زیادی دارند. اما روش و چگونگی قالب گیری نیز دارای اهمیت زیادی می باشد. روش های تولید پیشرفته مانند ذوب مجدد در خلاء و متالورژی پودری می توانند ساختاری بسیار پیوسته از فولاد را ارائه دهند. اما طبیعی است که هزینه این روش ها نیز بیشتر خواهد بود.

میلگرد آلیاژی

انواع فولاد قالب پلاستیک

برای تولید قالب باید از انواع فولاد قالب پلاستیک استفاده شود. که دارای توانایی پولیش کاری خوبی بوده تا کیفیت سطح قطعات مطلوبی را ارائه دهد. به طور کلی فولادهایی که برای ساخت قطعات پلاستیکی به وسیله قالب گیری مورد استفاده قرار می گیرد. دارای سری P در دسته بندی آمریکایی بوده که حرف P به معنی پلاستیک است که در صنعت تولید پلاستیک بسیار پرکاربرد می باشند. از دیگر انواع فولاد قالب سازی می توان به موارد زیر اشاره نمود.

• فولاد قالب پلاستیک 1.2311
• فولاد قالب پلاستیک 1.2312
• فولاد قالب پلاستیک 1.7225
• فولاد قالب سازی 1.2738

کاربرد فولاد قالب پلاستیک

این نوع فولادها بدلیل داشتن سختی بالا بسیار خوش تراش بوده و از این رو در بیشتر صنایع استفاده می شوند. از جمله کاربردهای فولاد قالب پلاستیک می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. صنایع بهداشتی و مواد غذایی
2. قالب دمشی دایکست
3. قالب دمشی تزریقی
4. پرس کردن پلاستیک
5. محور خودروی سواری
6. صنایع هوا و فضا
7. ظروف تحت فشار در صنایع شیمیایی
8. توربین های گوناگون
9. شاتون صنعتی