فولاد VCN چیست؟
فولاد یک محصول بسیار
پرکاربرد می باشد که بر اساس نوع آلیاژ، میزان کربن و نوع مقطع انواع مختلفی دارد.
به طور مثال می توان گفت فولاد از نظر کربن به سه دسته اصلی فولادهای کم کربن،
متوسط و پرکربن تقسیم بندی می شوند. طبیعی است که با بیشتر شدن میزان کربن در
فلزات، سختی و استحکام آن ها افزایش یافته و در عوض شکنندگی آن ها نیز بیشتر خواهد
شد.
با این وجود فولاد تنها
بر اساس کربن به خواص مختلف نخواهد رسید و در جهت استفاده از آن نیاز به ایجاد یک
ترکیب شیمیایی منظم می باشد. هر کدام از این دسته بندی ها با داشتن خواص اختصاصی
در مصارف مختلف به کار برده می شوند. یکی از آلیاژهای اصلی فولادی که در این مطلب
قصد بررسی چیستی و دیگر مشخصات آن را داریم با نام اختصاری VCN شناخته می شود. Vanadium Carbide Nitride از جمله فولادهایی با خاصیت مقاومت حرارتی
بالا می باشد؛ در نتیجه قابلیت انجام عملیات حرارتی بر روی آن وجود دارد.
تولید فولاد VCN
پیش از بررسی انواع
فولاد VCN ، ترکیبات
شیمیایی و کاربرد آن، بهتر است بدانید روند تولید آن به چه صورت است. به طور کلی
انواع فولادهای آلیاژی و غیر آلیاژی به دو دسته اصلی تقسیم بندی می شوند. این دو
دسته دارای خاصیت حرارت پذیر و حرارت ناپذیر می باشند. به طور معمول میزان کربن
این خاصیت را مشخص می کند؛ به صورتی که هر چه فولاد دارای کربن بیشتری باشد، سختی
و استحکام بالاتری را در برابر حرارت به خود اختصاص می دهد.
حال با توجه به خاصیت مقاومت در برابر حرارت در فولاد VCN می توان گفت این محصول از فولاد پرکربن ساخته شده و یکی از مهم ترین آلیاژهای حرارت پذیر به شمار می آید. از سوی دیگر، با انجام عملیات حرارتی بر روی این آلیاژ، استحکام، دوام و سختی آن نیز افزایش می یابد. با این وجود بر اساس استاندارد DIN 1.6582 کشور آلمان ساخته می شود و برای مواردی با حرارت بالا کاربرد دارد.
برای اطلاع از قیمت انواع ورق برشی به دسته بندی مربوطه مراجعه نمائید.
انواع فولاد VCN
فولاد آلیاژی و پر کربن VCN دارای عناصری مانند نیترید،
کاربید و وانادیم بوده؛ به همین علت با نام اختصاری VCN معرفی می شود. با
این وجود این فلز در کشور ما به صورت سه نوع تولید می شود. این فولادها بر اساس
ترکیبات شیمیایی و کاربرد با یک دیگر تفاوت دارند؛ به همین علت در زمان خرید باید
اطلاعات و مشخصات دقیق فنی آن ها را داشته باشید.
بیشترین
کاربرد فولاد وی سی ان در ساخت قطعات بسیار سخت و محکم خودروسازی و قطعه سازی می
باشد. از جمله سایر استفاده های این فولاد نیز می توان به قالب های تزریق پلاستیک،
شاسی و دیسک صفحه مورد
استفاده در صنایع مختلف، ابزارآلات تراشکاری و موتورهای الکتریکی اشاره کرد. با این وجود فولاد
وی سی ان را بر اساس کاربرد و ترکیبات شیمیایی به سه نوع زیر تقسیم بندی می کنند:
- VCN100
- VCN150
- VCN200
این اعداد نشان دهنده
درصد عناصر اصلی هستند که در ترکیبات وی سی ان مورد استفاده قرار می گیرند. این
عناصر شامل نیکل و کروم می باشند. در ادامه به شرح هر کدام از آلیاژها پرداخته شده
است:
- فولاد VCN100
این نوع فولاد دارای
استحکام کششی و حداقل مقدار تنش تسلیم در مقایسه با انواع VCN150-200 می باشد. نام های تجاری این وی سی
ان 100 BOZ-1 یا V165
و
MONIX10 شناخته شده و از آن در تولید قطعات دندانه دار،
شاسی اتومبیل، صفحه دیسک و میل لنگ استفاده می کنند.
- فولاد VCN150
استحکام کششی این آلیاژ
در حدود 1000 مگاپاسکال بوده و کمی از نوع قبلی بیشتر است. با این وجود می توان
گفت برای عملیات سخت کاری بر روی آن دمای بیشتری در حدود 830 تا 860 درجه نیاز
است. نام های تجاری VCN150 ، BOZ و
V155 و MONIX15می باشد و برای ساخت تیغه های برش ورق
سیاه و گالوانیزه از آن استفاده می کنند. این فلزات از جمله مهم ترین محصولات تخت
فولادی به شمار می آیند که فلز پایه آن ها آهن است. در واقع قیمت آهن هم بر فولاد VCN و هم سایر محصولات و مقاطع فولادی
تخت، گرد، منحنی، مؤثر می باشد. البته این محصول با توجه به خاصیت سازگاری که با
سایر مواد و عناصر دارد، نرخ مقرون به صرفه ای داشته و با استفاده از ضایعات نیز
قابلیت تولید دارد.
- فولاد VCN200
فولاد وی سی ان نوع 200
دارای استحکام تسلیم بسیار بیشتری از دو نوع دیگر بوده و این میزان در حدود 1050
مگاپاسکال می باشد. عناصر نیکل و کروم موجود در این آلیاژ حدود 2/0 درصد می باشند
و به همین علت کاربردهایی را به خود اختصاص می دهند که در آن ها نیاز به آبکاری
قطعات نباشد. نام های تجاری این فلز نیز V145،
BOZ-S و MONIX2
هستند.
در پایان این بخش از
مطلب بهتر است بدانید با وجود تفاوت های ذکر شده، فولاد های وی سی ان با یک دیگر
شباهت هایی نیز دارند. ابتدا باید گفت محیط کوئنچ یا خنک کردن فلز پس از انجام کار
گرم یا عملیات حرارتی برای هر سه آلیاژ آب و روغن می باشد. میزان سختی یا برینل
این فلزات نیز پس از آنیل نرم، 248 درجه بوده و درجه سخت کاری دو نوع 150 و 200
نیز بین 830 تا 860 درجه است.
کاربردهای فولاد VCN
کاربرد فولاد VCN بسته به این که از کدام آلیاژ
استفاده کنید، متفاوت است؛ زیرا ترکیبات و خواص هر کدام با دیگری متفاوت است. با
این وجود بیشترین مصارف این فلز در ساخت میلگرد، تیرآهن، پروفیل، نبشی، انواع ورق
و ناودانی می باشد. در ادامه به شرح کاربردهای هر کدام به صورت جداگانه نیز
پرداخته شده است:
VCN100 : قطعات خودرو و هواپیما، میلگرد، ارابه
فرودگاه، میل لنگ، سوپاپ، قطعات دندانه‌دار، شاسی خودرو و...
VCN150 : تولید قطعات و چرخ دنده‌های هواپیما، قطعات مهندسی مانند پیچ و مهره، اتصالات میله و لوله تفنگ و ...
VCN200 : تولید قطعات بسیار محکم مانند میل لنگ، شاسی خودرو، شافت های سیمان کشی و دیسک صفحه و ...
برای اطلاع از قیمت ورق سیاه به دسته بندی مربوطه مراجعه نمائید.
عملیات حرارتی فولاد VCN
به طور کلی بهتر است بدانید عملیات حرارتی شامل انجام فرآیند هایی بر روی فلزات در جهت بهبود خواص مکانیکی، سختی، ماشین کاری، مقاومت و استحکام می باشد. برای فولاد وی سی ان، عملیات حرارتی شامل دو مرحله گرم کردن و سپس سرد کردن آن می باشد. مهم ترین مراحل در این فرآیند، عملیات های آنیلینگ و تمپرینگ هستند.
برای اطلاع از قیمت روز ورق رنگی فولاد مبارکه به دسته بندی مربوطه مراجعه نمائید.
جمع بندی
VCN یکی
از پرکاربردترین مقاطع فولادی پرکربن می باشد که با نام آلیاژ 6580 نیز شناخته می
شود. نام کامل این فلز برگرفته از عناصر تشکیل دهنده آن می باشد که به معنای
قابلیت انجام عملیات حرارتی است. vanadium carbide nitride
برای نخستین بار در کارخانه قدیمی بوهلر تولید شد. همان طور که اشاره شد سه دسته
بندی اصلی برای فولاد وی سی ان وجود دارد که با اعداد 100، 150 و 200 شناخته می
شوند.
این اعداد نشان دهنده
میزان درصد عناصر پایه در این فولاد می باشد که سبب تغییر در خواص شیمیایی و در
نهایت کاربرد آن ها شده است. عناصر تشکیل دهنده فولاد VCN به طور کلی شامل مولیبدن، کروم،
کربن و فسفر هستند که درصد به کارگیری هر کدام در این نوع فولاد با دیگری متفاوت
است، اما ازدیاد طول آن ها به ترتیب نامگذاری 9، 10 و 11 می باشد. در نهایت باید
گفت فولاد VCN بیشترین کاربرد را در خودروسازی و قطعات آن دارد.