تفاوت میلگرد 5SP با 70CR2 چیست؟

میلگرد 5SP و فولاد 70Cr2 از نظر ماهیت، هدف طراحی و رفتار مهندسی دو دنیا هستند. میلگرد 5SP معمولاً از شمش های خانواده SP بر پایه استانداردهای فولاد ساختمانی و صنعتی تولید می شود.
در مقابل، 70Cr2 یک فولاد فنر کم آلیاژ کروم دار است که برای سختکاری، مقاومت سایشی و دوام خستگی در قطعات مکانیکی ساخته می شود. همین تفاوت پایه ای باعث می شود انتخاب بین این دو فقط با نگاه به اسم یا قیمت، ریسک شکست پروژه یا قطعه را بالا ببرد. در ادامه به بررسی دقیق تر هر کدام می پردازیم.

معیار	میلگرد 5SP	فولاد 70Cr2
ماهیت گرید	فولاد کربنی ساده برای محصولات صنعتی	فولاد فنر کم آلیاژ کروم دار
ترکیب شاخص	C تا حدود 0.28 و Mn تا حدود 0.80 در مشخصات رایج بازار	C حدود 0.65 تا 0.70 و Cr حدود 0.55 تا 0.70
کاربرد اصلی	آرماتوربندی و سازه بتنی، مصارف صنعتی ساده	فنرها و قطعات تحت خستگی و سایش
عملیات حرارتی کلیدی	معمولاً به شکل میلگرد ساده تولید و کنترل می شود	کوئنچ و برگشت برای رسیدن به سختی و خاصیت فنری
جوشکاری	معمولاً ساده تر از فولادهای پرکربن آلیاژی، با رعایت ضوابط پروژه	حساس تر و پرریسک تر به دلیل کربن و آلیاژ بالاتر
معیار انتخاب سریع	نیاز سازه بتنی، شکل پذیری و استانداردپذیری	نیاز به سختی، سایش، و دوام خستگی در قطعه

تفاوت میلگرد 5SP با فولاد 70Cr2 از نظر خواص، کاربرد و انتخاب مهندسی

در نگاه مهندسی، میلگرد 5SP را برای شکل پذیری مناسب در نورد، چسبندگی خوب با بتن، و دستیابی به خواص استاندارد میلگردهای صنعتی انتخاب می کنند. فولاد 70Cr2 را برای رسیدن به سختی بالا پس از عملیات حرارتی، برگشت پذیری فنری، و مقاومت بهتر در سایش و خستگی انتخاب می کنند.

میلگرد 5SP چیست و در چه پروژه هایی استفاده می شود؟

میلگرد 5SP در بازار ایران معمولاً به میلگردی اشاره دارد که از شمش 5SP نورد می شود. شمش 5SP یک بیلت پرمصرف برای تولید محصولات طویل ساختمانی و صنعتی مثل میلگرد است و به دلیل تعادل بین استحکام و قابلیت نورد گرم، در بسیاری از کارخانه ها به عنوان خوراک اصلی خط نورد استفاده می شود.

فولاد 70Cr2 چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

70Cr2 یک فولاد فنر کم آلیاژ با کروم است که برای رسیدن به استحکام بالا، قابلیت سختکاری و پایداری در بارگذاری چرخه ای طراحی می شود. این فولاد را معمولاً به شکل تسمه، میلگرد صنعتی، مفتول یا قطعات فورج شده برای ساخت فنرها و اجزای تحت تنش عرضه می کنند. نام گذاری DIN برای این گرید در بسیاری از دیتاشیت ها کنار عدد 1.2007 دیده می شود.

ترکیب شیمیایی فولاد 70Cr2 و نقش عناصر آلیاژی

در دیتاشیت های رایج برای 70Cr2 یا 1.2007، کربن حدود 0.65 تا 0.70 درصد گزارش می شود و کروم حدود 0.55 تا 0.70 درصد قرار می گیرد. سیلیسیم و منگنز هم در محدوده های معمول فنر فولادها نقش تقویت، بهبود برگشت پذیری و کنترل ریزساختار را بازی می کنند. کروم با افزایش سختی پذیری و کمک به تشکیل ساختار مناسب بعد از کوئنچ، عملکرد این فولاد را برای فنر و قطعات سایشی بهتر می کند.

کاربردهای رایج فولاد 70Cr2 در فنرها و قطعات تحت سایش

کاربرد کلاسیک 70Cr2 ساخت فنرهای تخت و مارپیچ، قطعات خودرو که ضربه و خستگی می بینند، و اجزایی است که هم استحکام و هم مقاومت سایشی می خواهند. در تجهیزات معدنی یا قطعاتی که تماس و سایش تکرارشونده دارند، انتخاب این گرید همراه با عملیات حرارتی درست، عمر قطعه را به شکل معنی دار افزایش می دهد.

محدوده درصد کربن و منگنز در گرید 5SP و تاثیر آن بر خواص

برای شمش 5SP در برخی مشخصات فنی بازار، کربن حداکثر حدود 0.28 درصد و منگنز حداکثر حدود 0.80 درصد ذکر می شود. این سطح کربن، شکل پذیری و نوردپذیری را حفظ می کند و برای تولید میلگرد ساختمانی مناسب است، اما ظرفیت سختکاری عمیق و رسیدن به سختی های بالا را محدود می کند.

نقش کروم و سیلیسیم در فولاد 70Cr2 و مقایسه با فولاد ساده کربنی 5SP

در 70Cr2، کروم حدود 0.55 تا 0.70 درصد گزارش می شود و سیلیسیم هم در محدوده قابل توجه قرار می گیرد. در 5SP معمولاً کروم در حد آلیاژسازی هدفمند تعریف نمی شود و اگر هم وجود داشته باشد، اثر غالبی مثل فولاد فنر ایجاد نمی کند. همین اختلاف، علت اصلی تفاوت در مقاومت سایشی، سختی پذیری و پاسخ به عملیات حرارتی است.

مقایسه خواص مکانیکی میلگرد 5SP و فولاد 70Cr2

در این بخش، مقایسه را باید با یک قید مهم بخوانید: خواص میلگرد به استاندارد محصول نهایی و فرآیند تولید وابسته است، و خواص 70Cr2 هم به عملیات حرارتی وابسته می ماند. با این حال، روند کلی تفاوت ها روشن است.

مقایسه استحکام تسلیم و کششی 5SP و 70Cr2

میلگردهای ساختمانی طبق استاندارد ملی 3132 در رده های مختلف تعریف می شوند و تولیدکننده باید حدود تسلیم و کشش را طبق همان الزامات تضمین کند. 70Cr2 پس از عملیات حرارتی می تواند به سطوح بالاتری از استحکام برسد، اما این استحکام با کاهش شکل پذیری همراه می شود و برای بتن مسلح به شکل معمول هدف گذاری نمی شود.

تفاوت در سختی و مقاومت سایشی بین 5SP و 70Cr2

اگر سختی و سایش معیار اصلی شما است، 70Cr2 برتری دارد چون آلیاژ کروم دار و پرکربن است و برای سختکاری طراحی شده است. میلگرد 5SP برای چسبندگی با بتن و رفتار مناسب در سازه طراحی می شود و سختی آن در حد فولادهای ساختمانی می ماند.

فرآیند تولید میلگرد از شمش 5SP و تولید مقاطع از فولاد 70Cr2

تفاوت فقط در ترکیب نیست. مسیر تولید و کنترل کیفیت هم تعیین می کند شما در نهایت چه رفتاری از محصول می گیرید. شمش 5SP در خط نورد میلگرد به محصولی با ویژگی های قابل کنترل طبق استاندارد میلگرد تبدیل می شود، اما 70Cr2 معمولاً با تمرکز بر عملیات حرارتی و سختی نهایی تحویل می گردد.

مسیر تولید و عملیات حرارتی معمول روی فولاد 70Cr2

70Cr2 را معمولاً به صورت نورد شده یا ماشین کاری شده آماده می کنند، سپس عملیات سختکاری و برگشت روی آن انجام می دهند تا سختی و خواص فنری به دست آید. در دیتاشیت های این گرید، مسیرهای نرماله، آنیل، کوئنچ و تمپر به عنوان عملیات های رایج ذکر می شود. بدون این مرحله، شما فقط یک فولاد آلیاژی دارید، نه یک قطعه فنری قابل اعتماد.

کنترل کیفیت و تست های متداول روی میلگرد 5SP و محصولات 70Cr2

برای میلگرد 5SP، آزمون کشش، خمش و کنترل مشخصات هندسی، حیاتی است و استاندارد 3132 این رویکرد را پوشش می دهد. برای 70Cr2، کنترل سختی، ریزساختار، یکنواختی عملیات حرارتی و در کاربردهای حساس، کنترل خستگی و ترک سطحی اهمیت بیشتری دارد.

عملیات حرارتی بهینه برای فولاد 70Cr2 (سختکاری و برگشت)

برای 70Cr2، هدف شما تعادل بین سختی و چقرمگی است. سختکاری بدون برگشت، قطعه را ترد می کند و ترک را نزدیک می کند. دیتاشیت های این گرید، کوئنچ و سپس تمپر را به عنوان مسیر رایج ذکر می کنند و شما باید دمای برگشت را بر اساس سختی هدف و نوع بارگذاری انتخاب کنید. اگر قطعه فنری می سازید، کنترل دمای برگشت و یکنواختی آن از خود انتخاب فولاد مهم تر می شود.

مقایسه کاربردهای صنعتی میلگرد 5SP و فولاد 70Cr2 در سازه و قطعات فنری

در عمل، شما این دو را رقیب مستقیم نمی بینید. هر کدام برای یک خانواده کاربرد طراحی شده اند. اشتباه رایج این است که یک فولاد فنر را به جای میلگرد سازه ای یا برعکس به کار ببرند و بعد از چند ماه، با ترک، شکست یا تغییر شکل دائمی روبه رو شوند.

کاربرد فولاد 70Cr2 در فنرها، قطعات خودرویی و تجهیزات معدنی

70Cr2 برای فنرها و قطعاتی که با سایش و تنش های تکراری درگیر هستند مناسب است. ترکیب پرکربن و کروم دار این گرید، همراه با عملیات حرارتی، به شما سختی و دوام می دهد. اگر قطعه شما در محیط گرد و خاک، تماس فلز با فلز، یا ضربه های متوالی کار می کند، این فولاد منطقی تر از فولاد 5SP است.

راهنمای انتخاب گرید مناسب بر اساس نوع بارگذاری و شرایط کاری

برای تصمیم سریع، این سه پرسش را از خودتان بپرسید:

1. قطعه یا سازه زیر بارگذاری چرخه ای شدید یا سایش است؟ اگر بله، 70Cr2 با عملیات حرارتی مناسب گزینه محتمل است.
2. محصول باید در بتن کار کند و رفتار شکل پذیر و استاندارد میلگرد لازم است؟ اگر بله، میلگرد ساختمانی مطابق 3132 انتخاب کنید که می تواند از شمش 5SP نورد شده باشد.
3. جوشکاری گسترده و کنترل سختی بعد از جوش دارید؟ اگر کنترل محدود است، از فولادهای پرکربن فنری دوری کنید و گزینه های سازه ای را ترجیح دهید

جمع بندی

مزیت 5SP دسترسی و تناسب برای سازه است و محدودیت آن در سختی و سایش ظاهر می شود. مزیت 70Cr2 سختی پذیری و دوام خستگی است و محدودیت آن در جوشکاری ساده و حساسیت فرآیندی دیده می شود. بهترین تصمیم را وقتی می گیرید که بارگذاری، محیط، فرآیند ساخت و گواهی متریال را همزمان کنار هم بگذارید و فقط به نام گرید تکیه نکنید.