فولاد سیکا چیست؟
فولاد CK که در صنعت و بازار به نام فولاد سیکا شناخته می‌شود، از جمله فولادهای آلیاژی با کربن متوسط است که در ترکیب آن از عناصر آلیاژی مانند سیلیسیم و منگنز نیز استفاده شده است. این فولاد به دلیل ویژگی‌های خاص خود از جمله مقاومت بالا در برابر سایش و استحکام کششی خوب، در صنعت بسیار مورد توجه قرار گرفته است. فولاد سیکا به صورت ورق و میلگرد تولید شده و در ساخت قطعات صنعتی و ساختمانی که در معرض تنش‌های متوسط هستند، کاربرد دارد. ابزارهایی مانند میخ، تیغه اره، انبردست و چاقو از جمله محصولاتی هستند که از فولاد سیکا ساخته می‌شوند.
فولاد CK در گریدهای مختلفی تولید می‌شود که پرکاربردترین آن‌ها فولاد CK45 است. در این مقاله، هر جا که از فولاد سیکا صحبت می‌شود، منظور همان فولاد CK45 است.
فولاد سیکا چیست؟
فولادهای آلیاژی از مهم‌ترین انواع فولادها در صنایع مختلف به شمار می‌روند. با افزودن عناصر آلیاژی به فولاد، ویژگی‌های آن بهبود می‌یابد، به طوری که فولادهای آلیاژی مقاومت بیشتری در برابر عواملی مانند خوردگی، ساییدگی و زنگ زدن نسبت به فولادهای ساده کربنی دارند. یکی از این فولادهای آلیاژی، فولاد سیکا یا ورق CK است که بیشتر به صورت فولاد CK45 شناخته می‌شود.
فولاد CK45 با کربن متوسط (حدود ۰٫۴۵ درصد کربن) شناخته می‌شود و از دیگر عناصر آلیاژی مهم در آن می‌توان به سیلیسیم و منگنز اشاره کرد. این ترکیبات باعث شده‌اند که فولاد سیکا دارای مقاومت بالایی در برابر ضربه و استحکام کششی خوبی باشد، به همین دلیل برای ساخت قطعاتی که تحت تنش‌های متوسط قرار دارند، مناسب است.
ترکیب شیمیایی فولاد CK45
فولاد CK45 به عنوان یک فولاد ساده کربنی با کربن متوسط، ترکیب شیمیایی نسبتاً ساده‌ای دارد و نباید انتظار درصد بالایی از عناصر شیمیایی در آن داشت. عناصر اصلی تشکیل‌دهنده فولاد CK45 شامل کربن، سیلیسیم، منگنز، فسفر، گوگرد، کروم، مولیبدن و نیکل هستند:
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.42-0.50 | 0.4 | 0.5-0.8 | 0.035 | 0.03 | 0.4 | 0.1 | 0.4 |
مشخصات فنی فولاد CK45
فولاد CK45 در دمای بین 850 تا 1050 درجه سانتی‌گراد آهنگری یا فورج می‌شود. دمای مناسب برای آنیلینگ این فولاد بین 650 تا 750 درجه سانتی‌گراد است، همچنین دمای تمپرینگ یا بازپخت فولاد CK45 در محدوده 550 تا 680 درجه سانتی‌گراد قرار دارد.
خواص مکانیکی فولاد CK45
فولاد CK45 به دلیل خواص مکانیکی برجسته‌ای که دارد، در صنعت بسیار محبوب است. حداقل استحکام کششی این فولاد 610 مگاپاسکال و حداقل تنش تسلیم آن 305 نیوتن بر میلی‌متر مربع است. سختی این فولاد، که یکی از معیارهای اصلی انتخاب فولاد توسط صنعتگران است، حدود 207 برینل یا معادل 57-62 راکول سی می‌باشد، که این میزان سختی، فولاد CK45 را برای ساخت بسیاری از قطعات صنعتی مناسب می‌سازد.
- استحکام کششی: 585 مگاپاسکال
- نسبت پواسون: 0.29
- دمای سختی: 820 تا 860 درجه سانتی‌گراد
- دمای آنیلینگ: 650 تا 700 درجه سانتی‌گراد
- دمای آهنگری: تا 1100 درجه سانتی‌گراد
- افزایش طول: 4 تا 17 درصد
سخت‌کاری فولاد CK45
فولاد CK45 قابلیت سخت‌کاری یا اصطلاحاً آبکاری دارد. این فرآیند به دلیل وجود مقدار کافی از عنصر کربن در ترکیب شیمیایی فولاد CK45 و امکان آب‌گیری از طریق عملیات کوئنج و تمپر امکان‌پذیر است. عملیات کوئنجینگ این فولاد در آب در دمای 830 تا 860 درجه سانتی‌گراد و در روغن در دمای 820 تا 850 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود. این عملیات موجب افزایش مقاومت فولاد CK45 در برابر سایش و اکسیداسیون می‌گردد.
کاربردهای فولاد CK45
فولاد CK45 به دلیل خواص مکانیکی مناسب، قیمت مقرون‌به‌صرفه و در دسترس بودن، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. این فولاد در صنایع پتروشیمی، نفت، خودروسازی، هوافضا و رباتیک بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. قطعاتی که نیاز به چقرمگی بالایی دارند، اغلب از جنس فولاد CK45 ساخته می‌شوند. برای مثال، اکثر شفت‌های انتقال قدرت مانند شفت گیربکس، شفت رولیک‌ها، کانوایرهای صنعتی و شفت الکتروموتورها از این فولاد تولید می‌شوند. همچنین، پین‌ها و بوش‌هایی که باید تحمل بار و ضربه داشته باشند، نیز از جنس فولاد CK45 ساخته می‌شوند.
علاوه بر این، از فولاد CK45 در ساخت ابزارهایی مانند مته، پیچ، تیغ اره و انبردست استفاده می‌شود. این فولاد در صنایع توربوماشین، به ویژه در ساخت شفت ماشین‌های دوار مانند پمپ‌ها و توربین‌ها نیز به‌کار می‌رود. در صنعت راه و ساختمان نیز، فولاد CK45 کاربرد فراوانی دارد و در ساخت بخش‌های حساس پل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین این نوع فولاد برای ساخت مخازن با فشار بالا و قطعاتی که در شرایط دمایی غیرعادی کار می‌کنند، بسیار مناسب است.
فرآیندهای حرارتی و ماشین‌کاری فولاد CK45 به دلیل خواص مکانیکی خاص این فولاد، از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. یکی از روش‌های مهم در ماشین‌کاری و پردازش قطعات فلزی، اسپارک است. اگر علاقه‌مند به آشنایی با این فرآیند و نحوه‌ی استفاده از آن در صنعت فولاد هستید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله‌ی “اسپارک چیست؟“ را مطالعه کنید تا اطلاعات کامل‌تری درباره این تکنیک و کاربردهای آن کسب کنید.