به صورت کلی فولاد دارای سه دسته بندی اصلی از نظر درصد کربن به کار رفته در ترکیبات شیمیایی محصولات خود می باشد که شامل فولادهای کم کربن، کربن متوسط و پرکربن هستند. از این رو قصد بررسی دو فولاد و کیفیت رایج در این دسته بندی ها که با نام های CK45 و MO40 شهرت یافته اند را داریم.
فولاد CK45 یکی از گریدهای آلیاژی می باشد که در دسته محصولات کربن متوسط قرار می گیرد. این محصول دارای قابلیت استحکام بسیار بالایی در برابر ضربه، فشار، کشش و سایش می باشد. همچنین قابلیت انجام عملیات های حرارتی مختلف بر روی آن وجود دارد، اما جوش پذیری چندانی ندارد. از طرفی دیگر فولاد MO40 یکی از فولادهای کم کربن صنعتی به شمار می رود که دارای استحکام بسیار زیادی در برابر شکستگی و ضربه می باشد، اما در عین حال چقرمگی و جوش پذیری عالی را به خود اختصاص می دهد. در ادامه تفاوت های این دو محصول به صورت تخصصی مورد بررسی قرار گرفته اند.
بررسی دقیق تفاوت فولاد CK45 و MO40
پیش از بررسی دقیق تفاوت میان فولادهای CK45 و MO40 جدولی از این موارد به شرح زیر قرار گرفته است تا بدانید در ادامه قصد توضیح کدام یک از تفاوت های میان این دو فولاد را داریم:
درصد کربن
اصلی ترین تمایز میان فولادهای CK45 و MO40 در میزان و درصد کربن به کار رفته در ترکیبات شیمیایی آن هاست که نه تنها در تقسیم دسته بندی، بلکه در خواص، ویژگی ها، قابلیت ها، قیمت و در نهایت کاربرد این مقاطع اثرگذار می باشد.
با این وجود بهتر است بدانید فولاد CK45 دارای درصد کربن بالاتری در حدود 42/0 تا 50/0 نسبت به فولاد MO40 که کربن آن در حدود 38/0 تا 45/0 درصد است، می باشد؛ به همین علت فولاد آلیاژی CK45 در دسته محصولات کربن متوسط و فولاد MO40 در دسته محصولات کم کربن قرار می گیرد. از این رو سختی گرید ابتدایی در مقایسه با فولاد کم کربن بیشتر می باشد و این موضوع در سایر ویژگی های این مقاطع مؤثر بوده است.
حتما بخوانید : فولاد mo40 چیست
عناصر شیمیایی
دومین تفاوتی که میان دو فولاد مذکور وجود دارد، مربوط به عناصر به کار رفته در ترکیبات شیمیایی آن هاست که سبب به وجود آمدن خواص و ویژگی ها خواهد شد. فولاد آلیاژی CK45 دارای ترکیب شیمیایی حاصل از منگنز (5/0 تا 8/0)، فسفر (035/0)، گوگرد (035/0)، کروم (4/0)، مولیبدن، سیلیکون، نیکل و البته کربن می باشد. همین عناصر، اما با درصدهای متفاوت در فولاد آلیاژی MO40 نیز وجود دارند؛ به طوری که منگنز (6/0 تا 9/0)، فسفر (035/0)، گوگرد (035/0)، کروم (9/0 تا 2/1)، مولیبدن، سیلیکون، نیکل و کربن در ترکیبات شیمیایی این محصول یافت می شوند.
این درصد ها در خواص نهایی محصولات مؤثر هستند؛ به طوری که درصد کروم بیشتر در فولاد MO40 سبب مقاومت بیشتر این محصول در برابر خوردگی، زنگ زدگی، اکسیداسیون و رطوبت می شود. از طرفی خاصیت سختی و استحکام فولاد CK45 از این محصول بیشتر می باشد.
خواص مکانیکی
همان طور که پیش تر نیز اشاره کردیم، تفاوت فولادهای CK45 و MO40 در عناصر و ترکیبات شیمیایی سبب ایجاد تمایز در خواص هر محصول شده است. به طور مثال آلیاژ MO40 دارای استحکام به سزایی در برابر شکستگی، سایش، چقرمگی و کشش می باشد؛ از این رو برای تولید قطعات صنعتی که بیشتر در معرض این عوامل قرار دارند، مورد استفاده قرار می گیرد. با این وجود استحکام این محصول پس از مدتی کاهش یافته و انعطاف پذیری بیشتری به دست می آورد.
از طرفی دیگر فولاد CK45 با داشتن سختی و استحکام بسیار بالاتر در برابر سایش و اصطحکاک، توان کششی مناسبی داشته و از آن در مصارف و قطعات سنگین خودروسازی، مخزن سازی، دستگاه های صنعتی، پل سازی و مواردی از این قبیل استفاده می کنند. از نظر جوش پذیری نیز باید گفت فولاد MO40 دارای عملکرد بهتری می باشد، اما از طرفی قابلیت انجام عملیات حرارتی بر روی فولاد CK45 بسیار راحت تر است.
حتما بخوانید : تفاوت فولاد CK45 و ST52
ماشین کاری
بهتر است بدانید هر چه آلیاژها و محصولات فولادی در دسته های کم کربن و کربن متوسط دارای خاصیت چقرمگی و در واقع انعطاف پذیری بیشتری باشند، در نهایت خاصیت ماشین کاری بیشتری دارند. از این رو می توان گفت فولاد MO40 با داشتن خاصیت جوش پذیری و چقرمگی عالی، از عملکرد بسیار بهتری در عملیات های ماشین کاری نیز برخوردار می باشد.
فولاد CK45 در این گونه عملیات ها بسیار حساس بوده و باید با دقت بسیار بالایی فرآیند ماشین کاری و فرم پذیری را بر روی آن انجام داد؛ زیرا افزایش کربن در عین بالا بردن سختی منجر به بیشتر شدن درصد شکنندگی فولاد می گردد.
قیمت
قیمت محصولات و مقاطع فولادی هر یک بسته به وزن و ترکیبات شیمیایی آن ها تعیین می شود؛ با این وجود نمی توان شرح تفاوت دقیقی از قیمت فولادهای CK45 و MO40 ارائه داد. با این وجود در صورتی که هر دو محصول از ابعاد، وزن و ترکیبات تقریباً یکسانی برخوردار باشند، باید گفت قیمت فولادهای کربن متوسط که یکی از آن ها CK45 می باشد، به علت آلیاژی بودن و برخورداری از درصد کربن بیشتر، بالاتر از فولادهای کم کربن نظیر MO40 می باشد.
کاربرد
آخرین تفاوت میان فولادهای CK45 و MO40 در کاربری و استفاده نهایی این دو محصول می باشد. از این رو بهتر است بدانید خواص فولاد MO40 سبب شده تا از آن برای ساخت تجهیزاتی نظیر چرخ دنده لوکوموتیو، ماشین آلات، ساخت غلتک، دنده فرمان، سازه هواپیما، پیچ ها و ابزارآلات، ظروف تحت فشار و چرخ دنده های بزرگ استفاده کنند. این در صورتی است که فولاد آلیاژی CK45 در ساخت تجهیزات و وسایلی که تحت شرایط دمایی غیر عادی بسیار بالا یا بسیار پایین قرار می گیرند، استفاده می شود.
از جمله این کاربردها می توان به ساخت قطعات خودروسازی، موتور، مخازن نفتی، هواپیما، پل سازی و راه سازی، محصولاتی که در معرض عواملی مانند نمک دریایی، اسید، زنگ زدگی و خوردگی قرار می گیرند، اشاره کرد. در واقع CK45 بیشتر در مصارف صنعتی و با حساسیت های بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
حتما بخوانید: جوشکاری فولاد CK45
جمع بندی
در نهایت باید گفت امروزه فولاد و آلیاژهای آن هر یک به تنهایی دارای خواص، ترکیبات، ویژگی ها و کاربری های متفاوت هستند و این موضوع کمی شرایط خرید را برای مصرف کنندگان و تولیدکنندگان صنایع دیگر دشوار کرده است. از این رو در این مطلب به بررسی تفاوت دو فولاد رایج کربن متوسط و کم کربن در صنعت فولاد یعنی CK45 و MO40 پرداختیم که هر کدام در اشکال مختلف ورق، لوله، تسمه و … کاربری های متفاوتی را به خود اختصاص می دهند.
در نتیجه فولاد CK45 دارای سختی و استحکام در برابر سایش و کشش بیشتری بوده و در شرایط دمایی غیر متعادل قابل استفاده است و فولاد MO40 قابلیت چقرمگی و در عین حال استحکام بالایی دارد و این موضوع سبب شده تا در موارد حساس و ظریف که جوش کاری زیاد لازم است، به کار گرفته شود.
