تسمه آلیاژی VCN

فولاد VCN که نام آن مخفف Vanadium Carbide Nitride بوده در استاندارد AISI با عنوان فولاد 4340 معرفی شده است. آلیاژ VCN در برابر حرارت مقاومت خوبی دارد. به همین دلیل در ساخت قطعاتی که نیاز به انعطاف پذیری، استحکام و مقاومت کششی دارند، کاربرد دارد. همان طور که می دانید، تمام فولاد ها قابل عملیات حرارتی نیستند و فقط فولاد هایی که کربن موجود در ترکیب شیمیایی آن ها حداقل 0.25 درصد باشد قابلیت انجام عملیات حرارتی را دارند. گفتنی است که فولاد VCN قابل عملیات حرارتی بوده و در ترکیب شیمیایی آن عناصر کروم، وانادیوم، مولیبدن و نیتروژن وجود دارند. دو عنصر وانادیوم و نیتروژن مهم ترین عناصر تشکیل دهنده آلیاژ VCN هستند. در ایران فولاد VCN در سه گرید VCN100 ، VCN150 و VCN200 موجود است که در این میان دو گرید VCN200 و VCN150 اصلی و پرکاربرد هستند.

ترکیب شیمیایی تسمه آلیاژی VCN

هر کدام از گرید های فولاد VCN ترکیب شیمیایی خاص خود را دارند ولی بطور کلی تمام گرید های این فولاد کمتر از 0.4 درصد سیلیسیم، 0.5 الی 0.8 درصد منگنز و 0.035 درصد گوگرد را شامل می شوند. دو عنصر کروم و کربن در فولاد ایجاد استحکام می کنند و عنصر مولیبدن نیز با ایجاد کاربید در مرز دانه ها، در دما های بالا هم سبب ریزدانه شدن فولاد و افزایش استحکام و مقاومت در آن می گردد. همچنین وجود مولیبدن سبب افزایش چقرمگی فولاد VCN می شود. از این رو فولاد نهائی هم استحکام بالایی دارد هم مقاومت به ضربه خوبی از خود نشان می دهد. فولاد VCN در برابر اسید ها و قلیا های قوی مقاومت کمی دارد در حالیکه در برابر آب شیرین و حلال های آلی، مقاومت به خوردگی مناسبی از خود نشان می دهد.

عملیات حرارتی تسمه آلیاژی VCN

همانطور که قبلا گفته شد، فولاد VCN قابل عملیات حرارتی است. در ادامه به چگونگی انجام عملیات حرارتی برای این آلیاژ می پردازیم.

• نرماله کردن: عملیات نرماله برای فولاد VCN در محدوده دمایی 850 الی 880 درجه سانتیگراد انجام پذیر است.
• تنش زدایی: عملیات تنش زدایی برای فولاد VCN در دمای 650 درجه سانتیگراد و در مدت یک الی دو ساعت انجام می گردد.
• سختکاری: برای انجام عملیات سختکاری، فولاد VCN در بازه دمایی 839 الی 860 درجه سانتیگراد حرارت داده و بعد در روغن خنک می شود.
• تمپر کردن: عملیات تمپر در محدوده 540 الی 660 درجه سانتیگراد انجام می شود.
• فورج یا آهنگری: فورج یا آهنگری از روش های شکل دهی فولاد است و برای فولاد VCN در بازه دمایی 900 الی 1100 درجه سانتیگراد انجام می گردد.

قابلیت ماشینکاری تسمه آلیاژی VCN

ماشینکاری فولاد VCN در هر سه حالت آنیل، نرماله و تمپر به خوبی قابل انجام است و از تمام روش های ماشینکاری برای فولاد VCN میتوان استفاده نمود.

کاربرد های تسمه آلیاژی VCN

فولاد هایی که قابلیت عملیات حرارتی دارند، معمولا در ساخت قطعاتی کاربرد دارند که در شرایط بارگذاری شدید خمشی و کششی قرار می گیرند. فولاد VCN به واسطه ویژگی هایی چون مقاومت حرارتی بالا، قابل عملیات حرارتی بودن، استحکام و چقرمگی مناسب، کاربرد های زیادی در صنعت دارد. در ادامه به چند مورد از کاربرد های فولاد  VCN اشاره شده است.

• ساخت قطعات شفت لوکوموتیو
• ساخت قطعات فورجی و دندانه دار
• ساخت ابزارآلات تراشکاری
• ساخت شفت موتور کشتی
• تجهیزات هواپیمایی و اجزا و قطعات هواپیما
• شاسی خودرو
• و …