در صنعت قالب‌سازی بست‌های فلزی، انتخاب گرید بهینه کاربید برای قالب‌های شکل‌دهی مهره برای دستیابی به عمر طولانی، ثبات ابعادی و عملکرد قابل اعتماد در شرایط شکل‌دهی با تنش بالا بسیار مهم است. مهره‌ها - به ویژه انواع شش گوش و فلنج - معمولاً از طریق فرآیندهای شکل‌دهی سرد یا گرم تولید می‌شوند که فشار و سایش شدیدی را به ابزار وارد می‌کنند. بنابراین، کاربید سمانته، با سختی و مقاومت فشاری برتر، ماده ترجیحی برای قالب‌های مهره است. با این حال، همه گریدهای کاربید به یک اندازه خوب عمل نمی‌کنند. انتخاب بهترین گرید کاربید به عوامل متعددی از جمله ماده‌ای که شکل داده می‌شود، سرعت دستگاه، روانکاری و اندازه مهره بستگی دارد.
الزامات کلیدی برای گریدهای کاربید در قالب‌های شکل‌دهی مهره
قالب‌های کاربیدی مورد استفاده در شکل‌دهی مهره باید در برابر موارد زیر مقاومت کنند:
- بارهای فشاری بالا
- سایش شدید ناشی از جریان مواد
- شوک مکانیکی مکرر
- احتمال ترک خوردگی یا لب پریدگی به دلیل ناهمراستایی یا ضربات خارج از مرکز
برای مقابله با این چالش‌ها، گرید ایده‌آل کاربید باید تعادلی از سختی، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش را ارائه دهد.
گریدهای کاربید توصیه شده
برای قالب‌های شکل‌دهی مهرهگریدهای کاربید زیر معمولاً به عنوان استانداردهای صنعتی در نظر گرفته می‌شوند و عملکرد اثبات‌شده‌ای در انواع مختلف مهره‌ها و حجم تولید دارند:
۱. معادل YG20C / K20–K30
این یکی از پرکاربردترین گریدهای کاربید در شکل‌دهی مهره است. دارای ویژگی‌های زیر است:
- سختی: ~۸۹–۹۰ HRA
- مقاومت پارگی عرضی (TRS): بالا، حدود 2200 مگاپاسکال
- اندازه دانه: متوسط تا درشت
چرا خوب کار می‌کند:
YG20C استحکام فشاری و چقرمگی شکست بسیار خوبی ارائه می‌دهد و آن را برای شکل‌دهی مهره‌های با اندازه متوسط تا بزرگ تحت شرایط فشار بالا بسیار مناسب می‌کند. این آلیاژ ارتعاش و ضربه را که در ماشین‌های آهنگری سرد چند ایستگاهه رایج است، به خوبی تحمل می‌کند.
کاربردها:
- مهره‌های شش گوش (M8-M20)
- مهره‌های فلنجی
- مهره‌های فولادی با مقاومت کششی بالا یا فولاد ضد زنگ
۲. معادل YG15 / K20
YG15 یکی دیگر از گزینه‌های محبوب با مقاومت سایشی کمی بالاتر اما چقرمگی پایین‌تر از YG20C است:
- سختی: ~91 HRA
- TRS: حدود ۱۸۰۰–۱۹۰۰ مگاپاسکال
بهترین برای:
- آجیل‌های کوچک تا متوسط
- سرعت تولید بالاتر
- بارهای شکل‌دهی متوسط
اندازه دانه ریز آن مقاومت در برابر سایش را بهبود می‌بخشد، که برای تولید مهره‌های فولاد کربنی یا فولاد آلیاژی که در آنها سایش لبه‌ها نگران‌کننده است، ایده‌آل است.
۳. کاربید ریزدانه سفارشی (مثلاً YG6X، YG10X)
برای مهره‌های خاص یا مینیاتوری (مثلاً کاربردهای الکترونیکی یا خودرویی)، می‌توان از کاربیدهای دانه بسیار ریز مانند YG6X یا YG10X استفاده کرد.
- سختی: >92 HRA
- اندازه دانه: حدود ۰.۶ میکرومتر
- مورد استفاده: مقاومت سایشی بسیار بالا مورد نیاز است؛ با این حال، کاهش چقرمگی، استفاده از آنها را به کاربردهای کم‌ضربه محدود می‌کند.
خلاصه معیارهای انتخاب
| درجه | سختی (HRA) | سختی | مقاومت در برابر سایش | کاربرد |
| YG20C | ۸۹–۹۰ | خیلی خوب | خوب | شکل‌دهی مهره‌های سنگین |
| وای‌جی۱۵ | 91 | خوب | خیلی خوب | شکل‌دهی با سرعت بالا |
| YG10X | >92 | متوسط | عالی | آجیل‌های کوچک/خاص |
نتیجه‌گیری
بهترین گرید کاربیدی همه‌کاره برای قالب‌های شکل‌دهی مهره، YG20C (یا معادل آن در محدوده ISO K30) است. این گرید تعادل عملی بین چقرمگی و مقاومت در برابر سایش برقرار می‌کند و آن را برای محیط‌های تولیدی دشوار شامل مهره‌های فولادی با استحکام بالا و قطرهای بزرگ مناسب می‌سازد. برای کاربردهای سبک‌تر یا پرسرعت، YG15 مقاومت سایشی عالی با چقرمگی کافی ارائه می‌دهد. گریدهای دانه ریز مانند YG10X برای قطعات تخصصی که مقاومت سایشی شدید مورد نیاز است اما بارهای ضربه‌ای حداقل هستند، مناسب‌تر هستند.
در نهایت، همکاری با تامین‌کننده کاربید و بررسی کامل پارامترهای خاص تولید شما - جنس مهره، نوع دستگاه شکل‌دهی، طراحی قالب و روانکاری - برای بهینه‌سازی عملکرد و عمر ابزار ضروری است.