فولاد آلیاژی CK60

فولاد آلیاژی CK60 یکی از پرکاربردترین فولادهای آلیاژی است که امکان عملیات حرارتی داشته و در دسته فولادهای کربنی قرار می‌گیرد. این فولاد که با کد ۱.۱۲۲۱ نیز شناخته می‌شود از جمله فولادهای پرکاربرد در صنایع مختلف است که استحکام و سختی‌پذیری بسیار بالایی دارد. فولاد آلیاژی CK60 مقاومت بالایی را در برابر اصطکاک داشته و به روش نورد گرم تولید می‌شود. البته عناصری همچون کربن، سیلیسیم و منگنز نیز در سختی این آلیاژ تأثیر دارند و آن را برای انواع کاربری‌های تحت بارگذاری سنگین مناسب کرده‌اند.

در این مقاله می‌خواهیم شما را فولاد آلیاژی CK60 آشنا کرده و به بررسی مشخصات فیزیکی و مکانیکی، فرایند تولید، ترکیب شیمیایی، کاربردها و تفاوت و شباهت‌های آن با سایر گریدهای فولاد بپردازیم. در این صورت اگر تمایل به کسب آشنایی بیشتر با این فولاد عملیات حرارتی‌پذیر دارید، ادامه این مقاله جامع را از دست ندهید.

ویژگی‌ها و کاربردهای آلیاژ CK60 چیست؟

فولاد آلیاژی CK60 در دسته‌بندی فولادهای آلیاژی پرکربن قرار می‌گیرد و کاربردهای متنوعی را در صنایع مختلف دارد. این فولاد استحکام بسیار بالایی دارد و این امر باعث شده است تا برای کاربری‌هایی که نیاز به تحمل فشار بالایی دارند، مناسب باشد. همچنین امکان شکل‌پذیری این فولاد آلیاژی به آن اجازه داده است که بدون تغییر شکل و شکستگی به اشکال پیچیده‌ای در بیاید. جوشکاری این فولاد با استفاده از تکنیک‌های جوشکاری معمولی ممکن بوده است و آن را به یک ماده همه‌کاره برای فرایندهای ساخت و تولید تبدیل کرده است.

فولاد آلیاژی CK60 مقاومت خوبی را در برابر خوردگی دارد و بدون نیاز به پوشش‌های اضافی می‌تواند در هوای آزاد قرار بگیرد. در ضمن این فولاد قابلیت ماشین‌کاری مناسبی دارد و شما می‌توانید با استفاده از تکنیک‌های ماشین‌کاری معمولی همچون فرز و تراش آن را به اشکال پیچیده‌ای در بیاورید.

درباره کاربرد این گرید فولاد نیز باید بگوییم که این فولاد را می‌توان در انواع کاربری‌های صنعتی و ماشین‌سازی استفاده نمود. در ادامه به‌تفصیل درباره کاربرد این فولاد صحبت کرده‌ایم.

مشخصات فیزیکی Ck60

در این بخش شما را با مشخصات فیزیکی فولاد آلیاژی CK60 آشنا می‌کنیم. از نظر رنگ فولاد باید بگوییم که این فولاد در حالت آنیل شده به رنگ آبی مایل به خاکستری در می‌آید. از نظر بافت نیز، فولاد آلیاژی CK60 دارای بافت غیرفلزی است. به دلیل چکش‌خواری خوبی که دارد، قادر است تا بدون ترک یا شکستگی به اشکال مختلفی در بیاید. از دیگر مشخصات فیزیکی این فولاد آلیاژی می‌توان به قابلیت ماشین‌کاری خوب آن اشاره کرد. به این صورت که امکان تولید محصولات مختلف فولادی از این گرید فولاد وجود دارد.

‌مشخصات مکانیکی Ck60

در این بخش شما را با مشخصات مکانیکی فولاد آلیاژی CK60 آشنا می‌کنیم. فولاد CK60 به‌عنوان یکی از فولادهای با مقاومت بالا و کم‌آلیاژ است که محبوبیت زیادی را در صنایع مختلف پیدا کرده است. از استحکام تسلیم این فولاد صحبت کنیم، حداقل استحکام تسلیم این فولاد ۶۰۰ مگاپاسکال است که این عدد در شرایط نرمال قابل دستیابی است. این استحکام بالا باعث شده تا این فولاد را به‌عنوان انتخاب ارجحی برای کاربری‌هایی که به استحکام بالایی نیاز دارند، تبدیل کند. درباره استحکام تسلیم باید بگوییم که به‌عنوان تنشی شناخته می‌شود که از آن میزان تنش به بعد، فولاد دچار تغییر شکل پلاستیک و غیرقابل‌بازگشت می‌شود.

حداقل استحکام کششی فولاد آلیاژیCK60  ۷۰۰ مگاپاسکال است که عدد بسیار خوبی در برابر سایر فولادها است. این امر باعث شده است تا از این فولاد برای کاربری‌های تحت کشش بالای فولاد استفاده کرد. درباره میزان ازدیاد طول مجاز این فولاد نیز باید بگوییم که حداکثر بین ۲۲ تا ۲۵ درصد می‌توان طول این فولاد را به هنگام کشش افزایش داد. در ضمن، حداکثر میزان کاهش سطح تحمل شده توسط این میله فولادی به هنگام کشش به میزان ۶۰ درصد سطح مقطع اولیه است.

مقایسه فولاد Ck60

در مقام مقایسه با سایر فولادها باید بگوییم که فولاد آلیاژی CK60 مقاومت بالاتری را در برابر خوردگی، کشش، جوشکاری و ماشین‌کاری داشته است. به‌عنوان‌مثال فولاد استحکام کشش و تسلیم بیشتری را نسبت به فولادهای نرمی همچون ASTM A36 و همچنین فولادهای کم آلیاژی همچون ASTM A514 دارد. در ضمن این فولاد به دلیل محتوای کروم بیشتر مقاومت بهتری را در برابر عوامل ایجادکننده خوردگی فولاد دارد.

CK60 همچنین انعطاف‌پذیری بالاتری را نسبت به فولادهای با مقاومت بالا همچون ASTM A715 و همچنین فولادهای تمپر شده و کوئنچ شده همچون ASTM A572 دارد. همچنین CK60 به دلیل محتوای کربنی کمتر امکان جوش‌پذیری بهتری را نسبت به فولادهای فوق دارد. همچنین این فولاد به دلیل محتوای کربن پایین، قابلیت ماشین‌کاری بهتری را نسبت به فولادهای با استحکام بالا و کوئنچ شده دارد.

میزان سختی CK60

درباره میزان سختی فولاد آلیاژی CK60 باید بگوییم که میزان سختی این فولاد بر اساس مقیاس برینل، عدد ۲۴۱ است. در ضمن سختی این فولاد بر اساس مقیاس راکول C، عدد ۲۳ است. همچنین بر اساس مقیاس راکول B نیز عدد ۱۰۰ است. بر اساس این اعداد می‌توان نتیجه گرفت که میزان سختی این فولاد در رده میانی تمامی فولادها قرار می‌گیرد.

نحوه تولید فولاد آلیاژی ck60

فرایند تولید فولاد آلیاژی CK60 شامل چندین مرحله است که از انتخاب مواد اولیه باکیفیت بالا شروع می‌شود و به فرایند عملیات حرارتی نهایی ختم می‌شود. در این بخش به فرایند تولید فولاد آلیاژی CK60 می‌پردازیم.

از سنگ‌آهن تا فولاد آلیاژی:

اولین مرحله در فرایند تولید فولاد آلیاژی CK60، تهیه مواد اولیه باکیفیت بالا است. مواد اولیه مورداستفاده برای این نوع از فولاد آلیاژی، شامل سنگ‌آهن و عناصر آلیاژی مانند کروم، نیکل و مولیبدن است. مواد خام در یک کوره قوس الکتریکی (EAF) یا یک کوره اکسیژن پایه (BOF) ذوب می‌شوند تا فولاد مذاب تولید شود.

ذوب آهن:

فولاد مذاب سپس برای پالایش و تصفیه بیشتر به کوره ملاقه‌ای (LF) منتقل می‌شود. کوره ملاقه‌ای برای کنترل ترکیب شیمیایی، دما و محتوای اکسیژن فولاد استفاده می‌شود. سپس فولاد در ماشین ریخته‌گری مداوم (CCM) قرار می‌گیرد تا محصولی به نام بلوم یا بیلت تولید شود.

نورد گرم:

سپس بلوم یا بیلت به‌صورت گرم نورد می‌شود تا محصول نورد گرم با اندازه و شکل دلخواه تولید شود. فرایند نورد گرم شامل عبور بیلت از یک سری آسیاب نورد در دماهای بالا برای کاهش ضخامت و افزایش عرض آن است.

فرایند نرماله کردن:

پس از نورد گرم، فولاد آلیاژی CK60 برای بهبود خواص مکانیکی آن نرمال می‌شود. فرایند نرماله سازی به اصلاح ساختار دانه فولاد کمک می‌کند که استحکام، شکل‌پذیری و چقرمگی آن را بهبود می‌بخشد.

برگشت دادن یا تمپر کردن:

پس از نرمال شدن، فولاد آلیاژی CK60 برای بهبود بیشتر خواص مکانیکی آن وارد فرایند برگشت دادن یا تمپر کردن می‌شود. تمپرینگ یک فرایند عملیات حرارتی است که شامل گرم‌کردن فولاد تا دمای خاص، نگه‌داشتن آن در آن دما برای مدت معینی و سپس خنک‌کردن آن در هوای ساکن است. فرایند تمپر کردن به کاهش شکنندگی و بهبود مقاومت ضربه‌ای فولاد کمک می‌کند.

 

تمپر کردن

پرداخت‌کاری نهایی فولاد:

پس از تمپر کردن، فولاد آلیاژی CK60 تحت فرایند پرداخت‌کاری نهایی قرار می‌گیرد تا محصول نهایی با اندازه، شکل و سطح موردنظر تولید شود. فرایند پرداخت‌کاری فولاد شامل نورد سرد و ایجاد پوشش برای بهبود ظاهر، مقاومت در برابر خوردگی و شکل‌پذیری فولاد است.

پرداخت‌کاری نهایی فولاد

کنترل کیفیت:

در طول فرایند تولید، اقدامات کنترل کیفیت دقیق برای اطمینان از اینکه فولاد آلیاژی CK60 دارای خواص مکانیکی و شیمیایی موردنیاز است، اجرا می‌شود. اقدامات کنترل کیفیت شامل آنالیز شیمیایی، آزمایش مکانیکی و تست غیرمخرب (NDT) مانند تست اولتراسونیک (UT) و تست ذرات مغناطیسی (MT) است.

کنترل کیفیت ck60

بیشترین کاربرد آلیاژهای ck60

درباره کاربردهای فولاد آلیاژی CK60 باید بگوییم که این فولاد حرارت‌پذیر در صنایع مختلفی مورداستفاده قرار می‌گیرد. در ادامه با موارد کاربرد این فولاد آلیاژی آشنا می‌شوید:

کاربرد آلیاژهای ck60

صنعت راه و ساختمان:

یکی از مهم‌ترین موارد کاربرد این فولاد آلیاژی را می‌توان در صنعت راه و ساختمان دانست. از این فولاد در احداث پل‌ها، اسکلت ساختمان‌ها و سایر کاربردهای سازه‌ای که به استحکام بالا و شکل‌پذیری خوب نیاز دارند، استفاده می‌شود.

تولید ماشین‌آلات سنگین:

از دیگر موارد کاربرد این فولاد را می‌توان در تولید ماشین‌آلات سنگین دانست. مقاومت بالای این فولاد در برابر سایش و شکست باعث شده است تا ماشین‌آلات سنگینی همچون جرثقیل، بیل مکانیکی، بولدوزر و سایر تجهیزات راهسازی و معدنی را از این گرید فولاد آلیاژی تولید کنند.

تولید مخازن تحت‌فشار:

از دیگر موارد کاربرد فولاد آلیاژی CK60 را می‌توان در تولید مخازن تحت‌فشار دانست. استحکام بالا و قابلیت جوشکاری این فولاد باعث شده است که فولاد به‌عنوان گزینه‌ای عالی برای تولید مخازن تحت‌فشار به شمار بیاید.

تولید قطعات خودرویی:

جالب است بدانید که از این گرید فولاد در تولید قطعات خودرویی نیز استفاده می‌شود. قطعاتی همچون سیستم تعلیق و اجزای موتور معمولاً با فولاد آلیاژی CK60 تولید و عرضه می‌شوند.

کاربردهای دریایی:

از دیگر موارد به کاربرد این گرید فولاد آلیاژی را می‌توان در کاربردهای دریایی دانست. مقاومت بالا در برابر خوردگی باعث شده است تا بتوان از این فولاد در ساخت اسکله‌های دریایی و سکوهای نفتی و قطعات کشتی‌ها استفاده کرد.

این‌ها تنها بخشی از موارد کاربرد فولاد آلیاژی CK60 در صنایع مختلف هستند. از این فولاد می‌توان در تولید انواع تجهیزات استفاده کرد که باعث شده است تا به‌عنوان یک فولاد قابل‌اطمینان برای انواع کاربری‌ها شناخته شود.

ترکیبات شیمیایی فولاد ۱۲۲۱

فولاد آلیاژی CK60 از ترکیبات مشخصی تشکیل شده است و این ترکیب تولید فولاد رعایت می‌شود. در ادامه با ترکیبات اصلی فولاد آلیاژی آشنا می‌شوید.

• کربن: 0.61 درصد.
• سیلیسیم: حداکثر 0.40 درصد.
• منگنز: 0.75 درصد.
• کروم: حداکثر 0.40 درصد.
• مولیبدن: حداکثر 0.10 درصد.
• نیکل: حداکثر 0.40 درصد.
• (Cr+Mo+Ni) حداکثر 0.63 درصد.

ترکیبات فولاد سیکا 60

دلیل قیمت بالای آلیاژ CK60 چیست؟

قیمت بالای فولاد آلیاژی CK60 در گرید اول به دلیل هزینه بالای مواد اولیه موردنیاز برای تولید آن است. CK60 یک فولاد حاوی ترکیبات کروم، مولیبدن و منگنز با استحکام بالا و کم‌آلیاژ است که معمولاً در ساخت چرخ‌دنده‌ها و شفت‌ها استفاده می‌شود. استحکام بالای این فولاد از طریق افزودن کروم، مولیبدن و وانادیم که مواد اولیه گران قیمتی هستند به دست می‌آید.

کروم برای بهبود مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی به CK60 اضافه می شود، در حالی که مولیبدن برای بهبود استحکام و چقرمگی آن اضافه می‌شود. این مواد اولیه تقاضای بالایی دارند و به دلیل ازدیاد تقاضا در معرض نوسانات قیمتی هستند. علاوه بر این، فرآیند تولید CK60 پیچیده است و به تجهیزات و تخصصی بالایی نیاز دارد.

تفاوت‌ها و شباهت‌های گریدهای CK45، CK60 و CK75 چیست؟

CK45، CK60 و CK75 همگی فولادهای کم‌آلیاژ و استحکام بالا هستند که معمولاً در ساخت چرخ‌دنده‌ها، شفت‌ها و سایر اجزای ساختاری استفاده می‌شوند. درحالی‌که هر سه گرید شباهت‌هایی با هم دارند، اما تفاوت‌های قابل‌توجهی در ترکیبات شیمیایی، خواص مکانیکی و کاربرد آنها نیز دارند. در ابتدا به بررسی تفاوت های این رده های فولاد می پردازیم:

CK45 یک فولاد کربن متوسط با محتوای کربن اسمی ۰.۴۵ % است. قابلیت ماشین‌کاری خوب، استحکام و شکل‌پذیری متوسطی دارد و می‌توان آن را با کوئنچ و تمپر کردن سخت کرد.

CK60 یک فولاد کربن بالا با محتوای کربن اسمی ۰.۶۰ % است. استحکام و سختی بالاتری نسبت به CK45 دارد، اما شکل‌پذیری و چقرمگی کمتری دارد. می‌توان آن را با کوئنچ و تمپر کردن یا با روش‌هایی مانند سختکاری القایی یا سختکاری شعله‌ای سخت کرد.

CK75 یک فولاد کربن بالا با محتوای کربن اسمی ۰.۷۵ % است. این فولاد دارای بالاترین استحکام و سختی در بین سه گرید است، اما کمترین شکل‌پذیری و چقرمگی را دارد. برای ساخت فنر، چاقو و سایر ابزارهای برش مناسب است. می‌توان آن را با کوئنچ و تمپر کردن سخت کرد.

در کنار موارد تفاوت ذکر شده در بخش فوق، این سه گرید شباهت‌هایی را نیز با هم دارند. برخی از شباهت‌های این سه گرید عبارت‌اند از:

• همه آنها متعلق به استاندارد DIN 17200 برای فولادهای کربنی هستند.
• همه آنها دارای محتوای منگنز، سیلیکون و فسفر مشابهی هستند که بر جوش‌پذیری، ماشین‌کاری و مقاومت در برابر خوردگی آنها تأثیر می‌گذارند.
• همه آنها کاربردهای مشابهی را برای تولید وسایلی مانند شفت، چرخ‌دنده، پیچ، مهره، پین، محور و غیره دارند.

قیمت روز فولاد CK60 در بازار

قیمت روز فولاد آلیاژی CK60 بسته به کشور تولیدکننده و قطر مقطع فولاد متفاوت خواهد بود. در حال حاضر، قیمت این فولاد در حدود ۱۰۰ تا ۱۲۰ هزار تومان است. بااین‌حال این قیمت ممکن است در زمانی که این مقاله را مطالعه می‌کنید، متفاوت باشد.

خرید فولاد CK60

سخن پایانی

در این مقاله شما را با فولاد آلیاژی CK60 آشنا کردیم. این فولاد به‌عنوان یکی از پرکاربردترین گریدهای فولاد در جهان محسوب می‌شود که در انواع کاربری‌های صنعتی و تولیدی مورداستفاده قرار می‌گیرد. درصورتی‌که برای فعالیت تولیدی خود نیاز به خرید این فولاد به‌صورت کلی یا جزئی دارید، می‌توانید با کارشناسان واحد فروش از طریق راه‌های ارتباطی موجود در سایت در ارتباط باشید.