فولادهای گرمکار کروم‌دار

فولادهای ابزار گرم کار کرومی بیشترین کاربرد را برای کاربردهای فورج و ریخته گری دایکاست دارند. در ابتدا برای ریخته گری دایکست آلیاژهای آلومینیوم ساخته شد. اهداف طراحی آلیاژ برای این فولادها شامل قابلیت سخت شدن هوا از دمای آستنیته نسبتاً پایین ، اعوجاج کم در طول سخت شدن، حداقل تمایل پوسته پوسته شدن در طول خنک شدن در هوا، مقاومت در برابر فرسایش با الومینیوم ، مقاومت در برابر خستگی حرارتی یا شوک حرارتی، و محتوای آلیاژ مناسب همچنین مقرون به صرفه بودن می‌باشد. ویژگی های برجسته H11 و سایر فولادهای کار گرم کروم، چقرمگی و مقاومت بالای آنها در برابر شوک  است. اگرچه سختی گرم آنها کمتر از سایر انواع فولادهای گرم کار است، اما مقاومت بالای فولادهای نوع H کروم‌دار در برابر شوک آنها را برای اکثر عملیات گرم کاری ارجح می‌کند، به خصوص زمانی که قالب ها باید با آب یا سایر وسایل شستشو خنک شوند. کاربردهای معمولی شامل قالب های دایکست برای ریخته گری آلومینیوم، روی و منیزیم، قالب های فورج و اینسرت ها ، پانچ ها و سنبه ها برای کار گرم، ابزار اکستروژن گرم، تیغه های برشی برای کار گرم، و انواع قالب ها برای کار گرم می باشد. برخی از فولادهای نوع H کروم برای قطعات ساختاری که به استحکام فوق العاده بالایی نیاز دارند استفاده شده است.

فولادهای گرم کار تنگستنی

ترکیبات فولادهای ابزار گرمکار تنگستنی که در سیستم طبقه‌بندی AISI به عنوان فولادهای گروه H نیز شناخته می‌شوند، در جدول 13-1 فهرست شده‌اند و طبقه‌بندی فرآیند و عملکرد آن‌ها در جدول 13-2 آورده شده‌اند. فولادهای نوع H تنگستن از نظر تاریخی اولین فولادهای پر آلیاژی بودند که برای ابزار کاری گرم استفاده می شدند. آنها حاوی 9 تا 19 درصد W، کربن کم و مقادیر متوسطی از کروم و وانادیم هستند. فولادهای گرمکار تنگستنی بیشترین سختی را در بین همه‌ی گروه‌های گرمکار دارا می‌باشد؛ بنابراین مقاومت بسیار عالی در برابر نرم‌شوندگی در حین عملیات کار گرم را رقم می‌زنند. اگرچه تشکیل همین کاربیدها در ریزساختار که سختی گرم بالایی ایجاد می‌کند باعث کاهش چقرمگی و تردی این گروه از فولادها می‌شود.( با این حال، همان ریزساختارهای حاوی کاربید بالا که سختی گرم را فراهم می‌کنند باعث می‌شوند فولادهای تنگستن چقرمگی کمتری داشته باشند و حساسیت بیشتری به شکست شکننده داشته باشند). به منظور جبران این مقاومت پایین در برابر شکست، طراحی آلیاژ فولادی ابزار داغ تنگستن دارای محتوای کربن کم است. با وجود این مقدار کم، فولادهای نوع H تنگستن نسبت به فولادهای گرم کار کرومی مقاومت کمتری در برابر شوک حرارتی دارند و نمی‌توان آنها را به سرعت در حین کار با آب بدون خطر شکستگی خنک کرد. فولادهای قالب تنگستن در جایی استفاده می‌شوند که حداکثر استحکام گرم و مقاومت در برابر نرم شدن در دماهای بالا الزامات اصلی است و مقاومت در برابر ضربه، اگرچه مهم است، اما یک ملاحظات ثانویه است. در این توصیف کلی، انواع مختلف فولادهای کار گرم تنگستن، بسته به محتوای کربن و عناصر آلیاژی و عملیات حرارتی، ترکیبات مختلفی از سایش در دمای بالا یا مقاومت در برابر فرسایش و چقرمگی را ارائه می‌دهند. کاربردهای معمولی برای فولادهای نوع H تنگستن شامل قالب‌های اکستروژن برای برنج ، برنز و فولاد ، قالب‌های پرس گرم ، بلوک های دامی ، قالب‌های کشش و فرم گرم، تیغه‌های برشی برای کار گرم ، و پانچ‌های گرم است.

فولاد گرمکار مولیبدنی

تنها فولاد ابزار گرمکار مولیبدنی  H42به طور گسترده هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در نتیجه‌ی کمبود تنگستن در زمان جنگ، تعدادی از فولادهای گرمکار مولیبدنی ساخته شد، اما به تدریج استفاده از این فولادها کاهش یافته است. خواص این فولادها برای کاربرد گرمکار مابین فولادهای ابزار گرمکار کرومی و تنگستنی است که قبلا بررسی شدند ، و توانایی H42 جایگزین تقریباً قابل مقایسه‌ای برای فولادهای تنگستنی در صورت در نظر گرفتن هزینه، ارائه می‌دهد. فولاد H42 عموما دارای 5٪ مولیبدن، 6٪ تنگستن، 2٪  وانادیوم و 4٪ کروم و مقدار محدودی کربن است. محتوای بالای عناصر تشکیل دهنده کاربید، سخت شوندگی را کنترل می‌کند و سختی بالایی را در نتیجه سخت شدن ثانویه در حین تمپر ممکن می‌سازد. پیش‌گرم کردن قطعات در دمای 760 تا 815 درجه سانتیگراد (1400 تا 1500 درجه فارنهایت) تا دمای آهنگری توصیه می شود و به دلیل سختی پذیری بالا و قابلیت سخت شدن در هوا دراین دسته از فولادها، قطعات باید به کندی خنک شوند و نباید نرماله گردند. فولادهای مولیبدن گرمکار بسیار حساس به کربن زدایی هستند و باید در طول عملیات حرارتی سختکاری و آنیل محافظت شوند.

سخت کاری فولادهای گرم کار به دلیل بالا بودن دمای آستنیته آن ( معمولا بین 1000 تا 1100 درجه سانتیگراد)یکی از پیچیده ترین فرآیندهای عملیات حرارتی محسوب می شود.
این شرکت با بهره گیری از دانش فنی مهندسان خود و تجهیزات مناسب از قبیل کوره برقی الکترودی و دیگر کوره های موجود، زمینه انجام سیکل کامل عملیات حرارتی این فولاد ها را فراهم نموده است.
فولاد های گرم کار عمدتاً در صنایع اکستروژن آلومینیوم از قبیل؛ قطعات قالب و دیگر اجزای پرس اکستروژن مانند: رام، لاینر، بلستر، رینگ و غیره استفاده می شود. از دیگر موارد کاربرد این فولادها صنایع فورجینگ فولاد و برنج، دایکست آلومینیوم و زاماک ، صنعت نورد فولاد و غیره می باشد. پر کاربردترین فولادهای این گروه عبارتند از 1.2344 ، 1.2714 ، 1.2365 ، 1.2367و1.2581