تحقیق درمورد بتن و فولاد

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درمورد بتن و فولاد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

بتن

بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان پلها،ساختمان سدها، ساختمان متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به کار برده می شوند.و شاید به جرأت می توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبود.با توجه به اهدافی که از ساخت یک بنا دنبال می شود،بتن و فولاد به تنهایی و یا به صورت مکمل کار برد پیدا می کنند. فولاد به لحاظ اینکه در شرایط به دقت کنترل شده ای تولید می شود و مشخصات و خواص آن از قبیل تعیین و با آزمایشات متعددی کنترل می شود،دارای کاربری آسانتر از بتن است. اما بتن در یک شرایط کاملا متفاوتی با توجه به پارامتر های مختلف از قبیل نوع سیمان،نوع مصالح و شرایط آب و هوایی تولید و استفاده می شود و عدم اطلاع کافی از خواص مواد تشکیل دهنده بتن و نحوه تولید و کاربرد آن می تواند ضایعات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی در قرن اخیر، علم شناخت انواع بتن و خواص آنها نیز توسعه قابل ملاحظه ای داشته است، به نحوی که امروزه انواع مختلف بتن با مصالح مختلف تولید و استفاده می شود و هر یک خواص و کاربری مخصوص به خود را داراست.هم اکنون انواع مختلفی از سیمانها که حاوی پوزولانها ،خاکستر بادی،سرباره کوره های آهن گدازی،سولفورها،پلیمرها،الیافهای مختلف،و افزودنیهای متفاوتی هستند،تولید می شد. ضمن اینکه تولید انواع بتن نیز با استفاده از حرارت،بخار،اتوکلاو،تخلیه هوا،فشار هیدرولیکی،ویبره و قالب انجام می گیرد. بتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است. اولین سؤالی که پیش می آید این است که چه رابطه ای بین تشکیل دهنده بتن باید وجود داشته باشد تا یک بتن خوب به دست آید و اصولا بتن خوب دارای چه شرایط و ویژگیهایی است. رابطه بین اجزاء تشکیل دهنده بتن،در خواص فیزیکی و شیمیایی و همچنین نسبت اختلاط آنها با هم است.چه اگر مصالح یا آب و سیمانی با خواصی مناسب بتن با هم مخلوط گردند و در شرایط و محیطی مناسب به عمل آیند،یقینا بتن خوبی حاصل می شودو اصولا بتن خوب، بتنی است که دارای مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخشی باشد. رسیدن به یک مقاومت فشاری دلخواه و رضایت بخش بدین معناست که سایر خواص بتن مانند مقاومت کششی، وزن مخصوص، مقاومت دربرابر سایش، نفوذ ناپذیری، دوام، مقاومت دربرابر سولفاتها و ... نیز همسو با مقاومت فشاری، بهبود یافته و متناسب می شوند. اگر چه شناخت مصالح مورد مصرف در ساخت بتن و همچنین خواص مختلف بتن کار آسانی نیست اما سعی می شود به خواص عمومی مصالح و همچنین بتن پرداخته شود. بتن اینک با گذشت بیش از 170 سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات و پیشرفتهای شگرفی شده است.در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنی چون ساختمان ها، پل ها، تونل ها، سدها، اسکله ها، راه ها و سایر سازه های خاص دیگر، این ماده را بسیار پر مصرف نموده است. اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده ارزشمند در شرایط ویژه و خاص مورد توجه کاربران آن گشته است. اکنون کاملاً مشخص شده است که توجه به مقاومت تنها به عنوان یک معیار برای طرح بتن برای محیطهای مختلف و کاربریهای متفاوت نمی تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که در درازمدت در سازه های بتنی ایجاد می گردد. چند سالی است که مسأله پایایی و دوام بتن در محیط های مختلف و به ویژه خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفته است.مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات و دستورالعمل ها واستانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل ها گشته اند. در مواد تشکیل دهنده بتن نیز تحولات شگرفی حاصل شده است. استفاده از افزودنی های مختلف به عنوان ماده چهارم بتن، گسترش وسیعی یافته و در پاره ای از کشورها دیگر بتنی بدون استفاده از یک افزودنی در آن ساخته نمی شود. استفاده از سیمان های مختلف با خواص جدید و سیمان های مخلوط با مواد پوزولانی و نیز زائده های کارخانه های صنعتی روز به روز بیشتر شده و امید است که بتواند تحولی عظیم در صنعت بتن چه از نقطه نظر اقتصادی و چه از نظر دوام و نیز حفظ محیط زیست در قرن آینده بوجود آورد. در سازه های بتنی مسلح نیز جهت پرهیز از خوردگی آرماتور فولادی از مواد دیگری چون فولاد ضد زنگ و نیز مواد پلاستیکی و پلیمری (FRP) استفاده می شود که گسترش آن منوط به عملکرد آن در دراز مدت گشته است. با توجه به نیاز روز افزون به بتن های خاص که بتوانند عملکرد قابل و مناسبی در شرایط ویژه داشته باشند،سعی شده است تا در این مقاله به پاره ای از این بتن ها اشاره گردد. کاربرد مواد افزودنی به ویژه فوق روان کننده ها و نیز مواد پوزولانی به ویژه دوده سیلیس در تولید بتن با مقاومت زیاد و با عملکرد خوب مختصراً آورده می شود. بتن های خیلی روان که تحولی در اجرا پدید آورده است و نیز بتن های با نرمی بالا برای تحمل ضربه و نیروهای ناشی از زلزله نیز از مواردی است که باید به آنها اشاره نمود. کوشش های فراوان برای مبارزه با مسأله خوردگی آرماتور در بتن و راه حل ها و ارائه مواد جدید نیز در اواخر سالهای قرن بیستم پیشرفت شتابنده ای داشته است که به آنها اشاره خواهد شد.

افزودنی های خاص در شرایط ویژه :

برای ساخت بتن های ویژه در شرایط خاص نیاز به استفاده از افزودنی های مختلفی می باشد. پس از پیدایش مواد افزودنی حباب هواساز در سالهای 1940 کاربرد این ماده در هوای سرد و در مناطقی که دمای هوا متناوباً به زیر صفر رفته و آب بتن یخ می زند، رونق بسیار یافت. این ماده امروز یکی از پر مصرف ترین افزودنی ها در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است. ساخت افزودنی های فوق روان کننده که ابتدا نوع

تحقیق درمورد فولاد

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درمورد فولاد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 110

فولاد چیست؟

همة فولادها، ترکیب های ساده یا پیچیده ای از آلیاژ های آهن و کربن هستند. همة فولادهای کربنی ساده ، دارای درصدهای خاصی از منگنز، و سلیکون بعلاوة مقادیر بسیار کمی از فسفر و سولفور می باشند.

برای مثال، ترکیب اسمی فولاد 1045 استاندارد AISI یا SAE ممکن است شامل 45/0کربن؛ 75/0 منگنز، 040/0 فسفر، 050/0 سولفور و 22/0 گوگرد باشد. فولادهای آلیاژی دستة دیگری از فولادها هستند که در ترکیب شیمیایی خودشان عناصر دیگری هم دارند.

بیشترین عناصری که در ترکیب فولادهای آلیاژی بکار رفته اند، عبارتند از: نیکل، کرم، مولیبدن، وانادیوم و تنگستن.

وقتی که درصد منگنز بیشتر از یک درصد باشد این عنصرهم جزء عناصر آلیاژی بحساب می آید. برای رسیدن به خواص مطلوب فولاد در کاربرد های مهندسی، یک یا چند عنصر از عناصر فوق را به فولاد اضافه می کنند.

عنصر کربن، اصلی ترین عنصر در تمام فولادها است؛ بطوریکه میزان کربن موجود در فولاد های کربنی ساده تأثیر زیادی بر خواص فولاد و انتخاب عملیات حرارتی مناسب فولاد دارد. این عملیات بمنظور بدست آوردن خواص مطلوب برروی فولاد انجام می شود.

به دلیل اهمیت میزان کربن در فولادها، یکی از تقسیم بندی های فولادهای کربنی ساده، براساس مقدار کربن آنها می باشد. وقتی که فقط مقدار کمی کربن در فولاد موجود باشد، آن فولاد را کم کربن یا فولاد نرم می نامند. اگر مقدار کربن کمتر از 30/0درصد وزنی فولاد باشد، آن را فولاد کم کربن گویند. اگر میزان کربن فولاد تقریباً 30/0 درصد الی 60/0 درصد وزنی باشد،در گروه فولادهای متوسط کربن دارد قرار می گیرد و فولادهایی که بیشتر از 60/0 درصد وزنی کربن داشته باشند، فولاد پرکربن نامیده می شوند اگر مقدار کربن فولاد بیشتر از 77/0 درصد وزنی باشد، فولادهای ابزار مینامند. میزان کربن فولاد بندرت بین 3/1الی 2 درصد قرار می گیرد.

بیشترین حد کربن در فولاد، تقریباً 2 درصد می باشد و زمانی که مقدار کربن آن بیش از این باشد، آن را آلیاژ چدن می نامند. مقدار کربن در چدن ها، معمولاً بین 3/2 الی 4 درصد می باشد. چدن ها گروه مهمی از آلیاژهای ریخته گری هستند.

دلایل عملیا ت حرارتی

درعملیات حرارتی فولاد معمولاً یکی از اهداف زیر دنبال می شود:

تنش گیری حاصل از اکر یا تنش گیری حاصل از سردکردن ناهمگن

بهینه سازی ساختار دانه در فولادهایی که برروی آنها کار گرم انجام شده است وممکن است دانه های درشت داشته باشند.

بهینه سازی ساختار دانه

کاهش سختی فولاد و افزایش قابلیت شکل پذیری

افزایش سختی فولاد بمنظور زیادشدن مقاومت سایشی و یا سخت کردن فولاد برای مقاومت بیشتر در شرایط کاری

دانلود تحقیق ریخته گری فولاد ذوب فلزات

اختصاصی از حامی فایل دانلود تحقیق ریخته گری فولاد ذوب فلزات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل:  ورد ( قابلیت ویرایش ) 

---

 

قسمتی از محتوی متن ...

تعداد صفحات : 132 صفحه

فصل اول مقدمه مقدمه طراحان نیاز فراوانی به مواد مستحکم‌تر و مقاوم‌تر در برابر خوردگی دارند.
فولادهای زنگ نزن توسعه داده شده و به کار رفته در دهه‌های دوم و سوم قرن بیستم میلادی، نقطه شروعی برای برآورده شدن خواسته‌های مهندسی در دماهای بالا بودند.
بعداً معلوم شد که این مواد تحت این شرایط دارای استحکام محدودی هستند.
جامعه متالوژی با توجه به نیازهای روز افزون بوجود آمده، با ساخت جایگزین فولاد زنگ نزن که سوپر آلیاژ نامیده شد به این تقاضا پاسخ داد.
البته قبل از سوپر آلیاژها مواد اصلاح شده پایه آهن به وجود آمدند، که بعدها نام سوپر آلیاژ به خود گرفتند. با شروع و ادامه جنگ جهانی دوم توربین‌های گازی تبدیل به یک محرک قوی برای اختراع و کاربرد آلیاژها شدند.
در سال 1920 افزودن آلومینیوم و تیتانیوم به آلیاژهای از نوع نیکروم به عنوان اختراع به ثبت رسید، ولی صنعت سوپر آلیاژها با پذیرش آلیاژ کبالت (ویتالیوم) برای برآورده کردن نیاز به استحکام در دمای بالا در موتورهای هواپیما پدیدار شدند.
بعضی آلیاژهای نیکل- کروم (اینکونل و نیمونیک) مانند سیم نسوز کم و بیش وجود داشتند و کار دستیابی به فلز قوی‌تر در دمای بالاتر برای رفع عطش سیری ناپذیر طراحان ادامه یافت و هنوز هم ادامه دارد. 1-1- معرفی و به کار گیری سوپر آلیاژها سوپر آلیاژها؛ آلیاژهای پایه نیکل، پایه آهن- نیکل و پایه کبالت هستند که عموماً در دماهای بالاتر از oC540 استفاده می‌شوند.
سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل مانند آلیاژ IN-718 از فن‌آوری فولادهای زنگ نزن توسعه یافته و معمولاً به صورت کار شده می‌باشند.
سوپر آلیاژهای پایه نیکل و پایه کبالت بسته به نوع کاربرد و ترکیب شیمیایی می‌توانند به صورت ریخته یا کار شده باشند. در شکل 1-1 رفتار تنش- گسیختگی سه گروه آلیاژی با یکدیگر مقایسه شده‌اند (سوپر آلیاژهای پایه آهن- نیکل، پایه نیکل و پایه کبالت).
در جدولهای 1-1 و 1-2 فهرستی از سوپر آلیاژها و ترکیب شیمیایی آنها آورده شده است. سوپر آلیاژهای دارای ترکیب شیمیایی مناسب را می‌توان با آهنگری و نورد به اشکال گوناگون در آورد.
ترکیب‌های شیمیایی پر آلیاژتر معمولاً به صورت ریخته‌گری می‌باشند.
ساختارهای سرهم بندی شده را می‌توان با جوشکاری یا لحیم‌کاری بدست آورد، اما ترکیب‌های شیمیایی که دارای مقادیر زیادی از فازهای سخت کننده هستند، به سختی جوشکاری می‌شوند.
خواص سوپر آلیاژها را با تنظیم ترکیب شیمیایی و فرآیند (شامل عملیات حرارتی) می‌توان کنترل کرد و استحکام مکانیکی بسیار عالی درمحصول تمام شده بدست آورد. 1-2- مروری کوتاه بر فلزات با استحکام در دمای بالا استحکام اکثر فلزات در دماهای معمولی به صورت خواص مکانیکی کوتاه مدت مانند استحکام تسلیم یا نهایی اندازه‌گیری و گزارش می‌شود.
با افزایش دما به ویژه در دماهای بالاتر از 50 درصد دمای نقطه ذوب (بر حسب دمای مطلق) استحکام باید بر حسب زمان انجام اندازه‌گیری بیان شود.
اگر در دماهای بالا باری به فلز اعمال شود که به طور قابل ملاحظه‌ای کمتر از بار منجر به تسلیم در دمای اتاق باشد، دیده خواهد شد که فلز به تدریج با گذشت زمان ازدیاد طول پیدا می‌کند.
این ازدیاد طول وابسته به زمان خزش نامیده می‌شود و اگر به اندازه کافی ادامه یابد به ش

متن بالا فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.شما بعد از پرداخت آنلاین فایل را فورا دانلود نمایید

بعد از پرداخت ، لینک دانلود را دریافت می کنید و ۱ لینک هم برای ایمیل شما به صورت اتوماتیک ارسال خواهد شد.

تحقیق درمورد اطلاعات اولیه فولاد

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درمورد اطلاعات اولیه فولاد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

فولاد

اطلاعات اولیه

محصول کوره ذوب آهن ، چدن است که معمولا دارای ناخالصی کربن و مقادیر جزئی ناخالصی‌های دیگر است که به نوع سنگ معدن و ناخالصی‌های همراه آن و همچنین به چگونگی کار کوره بلند ذوب آهن بستگی دارد. از آنجایی که مصرف عمده آهن در صنعت بصورت فولاد است، از این رو ، باید به روش مناسب چدن را به فولاد تبدیل کرد که در این عمل ناخالصی‌های کربن و دیگر ناخالصی‌ها به مقدار ممکن کاهش ‌یابند.

روشهای تهیه فولاد

روش بسمه:

در این روش ناخالصی‌های موجود در چدن مذاب را به کمک سوزاندن در اکسیژن کاهش داده و آن را به فولاد تبدیل می‌کنند. پوشش جدار داخلی کوره بسمه از سیلیس یا اکسید منیزیم و گنجایش آن در حدود 15 تن است. نحوه کار کوره به این ترتیب است که جریانی از هوا را به داخل چدن مذاب هدایت می‌کنند، تا ناخالصی‌های کربن و گوگرد به صورت گازهای SO2 و CO2 از محیط خارج شود و ناخالصی‌های فسفر و سیلیس موجود در چدن مذاب در واکنش با اکسیژن موجود در هوا به صورت اکسیدهای غیر فرار P4O10) و (SiO2 جذب جدارهای داخلی کوره شوند و به ترکیبات زودگداز Mg3(PO4)2 و MgSiO3 تبدیل و سپس به صورت سرباره خارج شوند. سرعت عمل این روش زیاد است، به همین دلیل کنترل مقدار اکسیژن مورد نیاز برای حذف دلخواه ناخالصی‌های چدن غیرممکن است و در نتیجه فولاد با کیفیت مطلوب و دلخواه را نمی‌توان به این روش بدست آورد.

روش کوره باز (یا روش مارتن(

در این روش برای جدا کردن ناخالصی‌های موجود در چدن ، از اکسیژن موجود در زنگ آهن یا اکسید آهن به جای اکسیژن موجود در هوا در روش بسمه (به منظور سوزاندن ناخالصی‌هایی مانند کربن ، گوگرد و غیره) استفاده می‌شود. برای این منظور از کوره باز استفاده می‌شود که پوشش جدار داخلی آن از MgO و CaO تشکیل شده است و گنجایش آن نیز بین 50 تا 150 تن چدن مذاب است. حرارت لازم برای گرم کردن کوره از گازهای خروجی کوره و یا مواد نفتی تأمین می‌شود. برای تکمیل عمل اکسیداسیون ، هوای گرم نیز به چدن مذاب دمیده می‌شود. زمان عملکرد این کوره طولانی‌تر از روش بسمه است. از این نظر می‌توان با دقت بیشتری عمل حذف ناخالصی‌ها را کنترل کرد و در نتیجه محصول مرغوب‌تری به دست آورد.

روش الکتریکی

از این روش در تهیه فولادهای ویژه‌ای که برای مصارف علمی ‌و صنعتی بسیار دقیق لازم است، استفاده می‌شود که در کوره الکتریکی با الکترودهای گرافیت صورت می‌گیرد. از ویژگی‌های این روش این است که احتیاج به ماده سوختنی و اکسیژن ندارد و دما را می‌توان نسبت به دو روش قبلی ، بالاتر برد. این روش برای تصفیه مجدد فولادی که از روش بسمه و یا روش کوره باز بدست آمده است، به منظور تبدیل آن به محصول مرغوبتر ، بکار می‌رود. برای این کار مقدار محاسبه شده‌ای از زنگ آهن را به فولاد به دست آمده از روشهای دیگر ، در کوره الکتریکی اضافه کرده و حرارت می‌دهند. در این روش ، برای جذب و حذف گوگرد موجود در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای اکسید کلسیم و برای جذب اکسیژن محلول در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای آلیاژ فروسیلیسیم (آلیاژ آهن و سیلیسیم) اضافه می‌کنند.

انواع فولاد و کاربرد آنها

از نظر محتوای کربن ، فولاد به سه نوع تقسیم می‌شود: فولاد نرم : این نوع فولاد کمتر از 2/0 درصد کربن دارد و بیشتر در تهیه پیچ و مهره ، سیم خاردار و چرخ دنده ساعت و ... بکار می‌رود.

فولاد متوسط : این فولاد بین 2/0تا 6/0 درصد کربن دارد و برای تهیه ریل و راه آهن و مصالح ساختمانی مانند تیرآهن مصرف می‌شود.

فولاد سخت : فولاد سخت بین 6/0 تا 6/1 درصد کربن دارد که قابل آب دادن است و برای تهیه فنرهای فولادی ، تیر ، وسایل جراحی ، مته و ... بکار می‌رود.

نگاهی به وضعیت تولید و مصرف فولاد و دیرگداز

بر اساس آمار جهانی در سال 2000، میزان مصرف مواد دیرگداز در صنعت فولاد، 25 کیلوگرم به ازای تولید هر تن فولاد بود که این مقدار روزبهروز کاهش می‌یابد. در عین حال از 20 سال گذشته تاکنون تولید فولاد در جهان سالانه بین 820 تا 870 میلیون تن بوده است و طبق پیش‌بینی‌های انجام شده تا سال 2010 مقدار تولید تفاوت زیادی با این اعداد نخواهد داشت. نکته قابل توجه، کاهش مصرف دیرگداز و در عین حال رشد بسیار کم تولید سالانه فولاد است. در ذیل نگاهی به روند تغییرات صنعت فولاد خواهیم داشت

تحولات اقتصادی صنعت فولاد

انستیتوی بین‌الملی آهن و فولاد در سال 2002، تصویر کلی از موقعیت 30 ساله صنعت فولاد را در قالب شکل و نمودار ارایه داد. طبق این داده‌ها، تولید جهانی فولاد،‌ از 600 میلیون تن در سال 1970 به 800 میلیون تن در سال 2001 افزایش یافت. افزایش میزان تولید سالانه همراه با افزایش تعداد کشورهای تولیدکننده بود. البته لازم به ذکر است که در طی دورة افزایش تولید، بازار جهانی ظرفیت رشد سالانة 10 درصدی یعنی 60 میلیون تن را داشت و لذا نتیجه آن شد که افزایش 250 میلیون تنی تولید، فضای رقابتی شدیدی را برای کاهش قیمت‌ها در بین تولیدکنندگان بوجود آورد.

درسال‌های 1970 تا 2001، تناژ تولید فولادسازان، اروپا، ژاپن و آمریکای شمالی از 200 میلیون تن در سال به 600 میلیون تن در سال افزایش یافت و مجموع شاغلین از این صنعت از 2/2 میلیون نفر در سال 1975 به 840 هزار نفر در سال 2001 کاهش یافت.

تولیدکنندگان از یک سو با فشار رقابت میان تولیدکنندگان و از سوی دیگر با فشارهایی که از سوی مصرف‌کنندگان وارد می‌شد (که به سمت استفاده از مواد جایگزین مانند آلومینیوم و پلاستیک حرکت می‌کردند) مواجه بودند.

فولاد های تند بر

اختصاصی از حامی فایل فولاد های تند بر دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

(2-3) مختصری درباره فولاد های تند بر

فولادهای ابزار تند بر ، فولادهای پر آلیاژی هستند که برای سرعتهای بالای برش فلزات خیلی سخت بکار برده می شوند . از آنجائیکه برش با سرعت زیاد سبب بالا رفتن درجه حرارت ابزار و نهایتا رسیدن آن به محدوده سرخ شدن می شود( Red Range) ، این ابزارها باید در مقابل بازگشت (Temper) در محدوده دمایی ذکر شده مقاوم باشند توانایی حفظ سختی و استحکام در محدوده سرخ شدن تحت عنوان سختی داغ نامیده می شود( Hot Hardness) که یک خاصیت مهم به شمار می رود . این فولادها همچنین باید مقاومت به سایش و سختی بالایی داشته باشند تا بتوانند مدت معینی لبه های تیز برشی خود را حفظ نمایند .

در فولادهای تند بر ، تنگستن یا مولیبدن ( در بعضی موارد هم تنگستن وهم مولیبدن ) برای تشکیل کار بید و سختی داغ ، وانادیم برای افزایش مقاومت سایشی وکروم برای کاهش اکسیداسیون وافزایش سختی ودر بعضی اوقات کبالت جهت بهبود سختی دردمای بالا افزوده می شوند .

فولادهای ابزار تند بر از نظر ترکیب شیمیایی به دو دسته تقسیم می شوند :

نوع حاوی T تنگستن هستند .

نوع که حاویM مولیبدن هستند .

ترکیب شیمیایی این فولادها در جدول 1-2 نشان داده شده است .

( 2-3-1) اثر عناصر مختلف بر خواص فولادهای ابزار

2-3-1- 1 کربن

مانند دیگر فولادهای ابزار ، کربن ممترین عنصر آلیاژی در عملیات سخت کاری می باشد که در مراحل مختلف چرخه تولید به نسبتهای متفاوتی بین زمینه و فاز کا ربید توزیع می شود درحالت آنیل شده کربن عمدتا به صورت کاربید می باشد که در هنگام فرایند آستنیته کردن اغلب این کار بید ها حل شده و کربن وارد زمینه می شود .

در حین فرایند بازگشت ، با افزایش درصد کربن زمان سرد کردن بیشتری جهت انجام استحاله مار تنزیتی مورد نیاز می باشد و معمولا عمل بازگشت تا سه مرتبه تکرار می شود . چرا که در دفعات اول و دوم بازگشت ، استحاله مار تنزیتی بطور کامل انجام نشده وهنوز مقداری از آستنیت به صورت استحاله نیافته باقی می ماند . در صورت لزوم نیاز به تکرار عمل بازگشت تا انجام کامل استحاله مار تنزیتی می باشد .

(2-3-1) کروم

وجود حدود 4 درصد کروم در کلیه فولادهای تند بر باعث شده که این عنصر بعد از کربن بعنوان عنصر اصلی به شمار آید . کروم با توجه به نوع عملیات حرارتی و مقادیر مختلف کربن انواع کار بیدها راتشکیل داده ، باعث افزایش سختی پذیری شده و پوسته ای شدن ( Scalng) را به تعویق می اندازد . این عنصر در فولاد آنیل شده بصورت کار بیدی که طی سیکل سخت کردن در آستنیت حل می گردد وجود دارد واز این رو یکی از علل اصلی تولید مار تنزیت در فولاد کوئنچ وبازگشت داده شده است .

کروم بواسطه کاستن از مقدار آستنیت باقیمانده ، سرعت نرم شدن فولادها را کاهش می دهد اما خود به تنهایی قادر به ایجاد این سختی ثانویه است .

2-3-1-3 وانادیم

این عنصر معمولا حدود یک تا پنج درصد از وزن فولاد های ابزار تند بر را تشکیل می دهد . مهمترین اثر وانادیم تولید کار بیدهای خیلی سخت از نوع VC می باشد که در واقع ترکیب شیمیایی آنها نزدیک به V4C3 می باشد . این ذرات کار بیدی زاویه دار و سخت ، اهمیت زیادی در افزایش مقاومت به سایش دارند واز آنجاییکه در درجه حرارتهای معمول سخت کردن قابل حل نیستند . در محدود کردن رشددانه ها موثرند . وانادیم همچنین در پایداری مارتنزیت تاثیر بسزایی دارد وهنگام بازگشت از نرم شدن فولاد جلوگیری می کند . برای بوجود آمدن این اثر ، دمای آستنیته کردن اهمیت زیادی دارد تا حداکثر مقدار کار بید وانادیم در فاز آستنیت وجود داشته باشد

در فولاد تند برT1 حدود یک درصد وانادیم وجود دارد اما در فولادهای تند بر مولیبدنی این مقدار کافی نبوده و معمولا حدود دو درصد در نظر گرفته می شود . مقادیر بیشتر وانادیم تا حدود پنج درصدهم قابل تحمل می باشد . اما بیش از این مقدار ، مشکلاتی را در آهنگری بوجودمی آورد ونیز مقدار آستنیت باقیمانده را افزایش داده سبب بروز مشکلات زیادی درعملیات حرارتی می شود .

حلالیت کم کار بید وانادیم در آستنیت اثر مهمی در عملیات حرارتی دارد . بطوریکه رسوب ذرات ریز کار بید در مرز دانه ها باعث ایجاد سختی ثانویه می گردد .

افزایش و انادیم به دلیل تشکیل کار بید وریز کردن دانه های آستنیت کاهش سختی پذیری فولاد را بهمراه دارد . حرارت دادن در بالاتر از دمای سخت کاری ( نزدیک دمای سولیدوس ) باعث حل شدن این کار بید ها در آستنیت می شود که در چنین شرایطی وانادیم سختی پذیری فولاد را افزایش می دهد .

کبالت

میزان استفاده از کبالت د رفولاد ابزار تند بر به مراتب کمتر از عناصر آلیاژی دیگر است . کبالت بر خلاف عناصر آلیاژی قبلی وارد فاز زمینه می شود . این عنصر درجه حرارت سولیدوس را افزایش می دهد ولذا درجه حرارت سخت کاری را زیاد می کند ودر نتیجه انحلال کار بید افزایش یافته و به تبع آن مقدار آستنیت باقیمانده افزایش می یابد شکل 2-2 نشان می دهد که در یک درجه حرارت سخت کاری خاص ، افزایش مقدار کبالت باعث کاهش مقدار آستنیت باقیمانده می شود .

باافزایش مقدار کبالت ، سختی پذیری وسختی سرخ نیز بهبود یافته و همچنین هدایت حرارتی مخصوصا دردرجه حرارتهای بالا افزایش می یابد . اثرات منفی کبالت ، کاهش چرمگی و مقاومت به سایش می باشد .

تنگستن و مولیبدن

این دو عنصر اثرات مشابهی داشته و تفاوت عمده آنها درمقدار وزنی موجود در آلیاژ می باشد که این امر نیز به دلیل اختلاف وزنی اتمی آنهاست بطوریکه یک