اگر شیم یا قطعه‌ی استیلی پس از خم شدن دوباره صاف شود و زیر فشار پیچ فرو نرود، با استیل فنری سروکار دارید. استیل فنری یک گرید مستقل نیست؛ بلکه همان استیل ضدزنگ آستنیتی (معمولاً ۳۰۱ یا ۳۰۴) است که با نورد سرد سخت شده است. در این مقاله با نحوه‌ی تولید استیل فنری، درجه‌های سختی و کاربردهای ورق و رول استیل فنری آشنا می‌شوید. محصولات موجود را در صفحه‌ی ورق استیل و رول استیل فنری ببینید.
استیل فنری چطور ساخته می‌شود؟
استیل‌های آستنیتی مانند ۳۰۱ و ۳۰۴ با عملیات حرارتی سخت نمی‌شوند و تنها روش سخت کردن آن‌ها کار سرد است. در این فرآیند، ورق آنیل‌شده (نرم) از میان غلتک‌های نورد سرد عبور می‌کند. هرچه کاهش ضخامت بیشتر باشد، استحکام و سختی افزایش و انعطاف (ازدیاد طول) کاهش پیدا می‌کند. در نهایت، ورقی با حد تسلیم بالا به دست می‌آید که پس از خم شدن به حالت اولیه برمی‌گردد و رفتار فنری دارد.
درجه‌های سختی (Temper) استیل فنری
در بازار جهانی، ورق و نوار استیل ۳۰۱ بر اساس میزان کار سرد با نام‌های مختلفی عرضه می‌شوند. اعداد زیر، حداقل مقادیر طبق ASTM A666 برای استیل ۳۰۱ هستند و مقدار واقعی معمولاً کمی بیشتر است. برای ضخامت‌های کمتر از حدود ۰٫۳۸ میلی‌متر، حداقل ازدیاد طول برای حالت نیم‌سخت ۱۵٪ و برای حالت تمام‌سخت ۸٪ است. در طراحی، باید برگه‌ی فنی تولیدکننده را ملاک قرار دهید.
| درجه‌ی سختی | نام انگلیسی | حداقل استحکام کششی (ksi) | حداقل ازدیاد طول |
|---|---|---|---|
| آنیل‌شده (نرم) | Annealed | ۷۵ | ۴۰٪ |
| یک‌چهارم سخت | 1/4 Hard | ۱۲۵ | ۲۵٪ |
| نیم‌سخت | 1/2 Hard | ۱۵۰ | ۱۸٪ |
| سه‌چهارم سخت | 3/4 Hard | ۱۷۵ | ۱۲٪ |
| تمام‌سخت | Full Hard | ۱۸۵ | ۹٪ |
درجه‌های سخت‌تری مانند Extra Hard و Spring Temper نیز وجود دارند؛ در بازار ایران معمولاً به حالت‌های سخت، «فنری» گفته می‌شود.
همان‌طور که مشاهده می‌کنید، از حالت نرم تا حالت تمام‌سخت، استحکام تقریباً ۲٫۵ برابر افزایش پیدا می‌کند، درحالی‌که شکل‌پذیری به کمتر از یک‌چهارم کاهش می‌یابد. به همین دلیل، استیل فنری برای خم‌کاری شدید و کشش عمیق مناسب نیست، اما برای شیم، تیغه و فنر تخت انتخابی ایده‌آل است.
استیل فنری ۳۰۱ یا ۳۰۴؟
- ۳۰۱: حدود ۱۶ تا ۱۸ درصد کروم و ۶ تا ۸ درصد نیکل دارد. مقدار کمتر نیکل باعث می‌شود این گرید با کار سرد سریع‌تر سخت شود؛ به همین دلیل، برای ساخت فنر و تیغه‌های با استحکام بالا، انتخاب اول است.
- ۳۰۴: دارای ۱۷٫۵ تا ۱۹٫۵ درصد کروم و ۸ تا ۱۰٫۵ درصد نیکل است. این گرید آهسته‌تر سخت می‌شود، اما مقاومت به خوردگی بیشتری دارد و برای محیط‌های مرطوب و صنایع غذایی ترجیح داده می‌شود.
مقایسه‌ی کامل این دو گرید را در مقاله‌ی شیم پلیت استیل؛ ۳۰۴ یا ۳۰۱ و مقایسه‌ی ۳۰۴ با ۳۱۶ را در این مقاله بخوانید.
آیا استیل فنری جذب آهنربا می‌شود؟
بله، این اتفاق ممکن است. گریدهای ۳۰۱ و ۳۰۴ در حالت آنیل‌شده تقریباً «نگیر» هستند، اما کار سرد بخشی از ساختار آستنیتی را به مارتنزیت تبدیل می‌کند و باعث می‌شود ورق آهنربا را جذب کند. گرید ۳۰۱ حتی با مقدار کمی کار سرد نیز به‌شدت مغناطیسی می‌شود. بنابراین، جذب آهنربا توسط رول استیل فنری به معنای تقلبی بودن یا ضدزنگ نبودن آن نیست. توضیحات بیشتر را در مقاله‌ی ورق استیل بگیر و نگیر بخوانید.
کاربردهای ورق و رول استیل فنری
- شیم دقیق و لاتون: زیر پایه‌ی پمپ و الکتروموتور ضخامت خود را زیر بار و لرزش حفظ می‌کند. (لاتون‌گیری چیست)
- فنر تخت، کلیپس و گیره: از جمله در بست شیلنگ، گیره‌های فنری و کنتاکت‌ها کاربرد دارد.
- تیغه و واشر فنری با ضخامت کم در تجهیزات صنعتی و خودرو.
- قطعات پرسی که باید پس از شکل‌دهی نیز سفتی خود را حفظ کنند.
نکته‌های کار با استیل فنری
- برای برش این محصول به قیچی تیز یا برش لیزر نیاز است؛ پس از برش، لبه‌ها را پلیسه‌گیری کنید.
- شعاع خم را بزرگ در نظر بگیرید؛ خم تیز ممکن است در حالت تمام‌سخت باعث ایجاد ترک شود.
- گرم کردن موضعی، چه با جوش و چه با هوابرش، سختی فنری را در همان ناحیه از بین می‌برد.
سؤالات متداول
استیل فنری با فولاد فنر (اسپرینگ) یکی است؟
خیر. فولاد فنر کربنی با عملیات حرارتی سخت می‌شود و ضدزنگ نیست. اما استیل فنری رایج (۳۰۱ و ۳۰۴) ضدزنگ است و سختی خود را از نورد سرد می‌گیرد. البته انواع دیگری از استیل فنری ضدزنگ نیز وجود دارند، مانند 17-7PH و ۴۲۰، که با عملیات حرارتی سخت می‌شوند.
رول استیل فنری را تا چه ضخامتی دارید؟
رول استیل فنری در عرض‌های ۳۰ و ۴۰ سانتی‌متر و ضخامت‌های ۰٫۱ تا ۱ میلی‌متر موجود است. رول ۳۰۴ نیز در ضخامت‌های ۰٫۰۲ تا ۰٫۰۵ میلی‌متر عرضه می‌شود. قیمت روز را در صفحه‌ی ورق و رول استیل ببینید.
استیل فنری را می‌شود نرم کرد؟
با آنیل کامل (حرارت حدود ۱۰۵۰ درجه و سرد کردن سریع)، سختی و خاصیت مغناطیسی ناشی از کار سرد از بین می‌رود؛ اما اجرای این فرآیند در یک کارگاه معمولی عملی نیست.
خرید رول و ورق استیل فنری
رول استیل فنری به‌صورت متری عرضه می‌شود و به سراسر ایران ارسال می‌شود. برای انتخاب ضخامت و گرید، در واتس‌اپ پیام دهید: ۰۹۱۳۹۰۴۵۲۵۵. برای محاسبه‌ی قیمت هر طول نیز از محاسبه‌گر قیمت ورق و رول استیل استفاده کنید.
مطالب مرتبط: ورق استیل ۳۰۴ چیست، صافی رول استیل و ۵ اشتباه در خرید رول استیل.