لوله ASTM A519 Grade 12L14 چیست؟
ASTM A519 درجه 12L14 یک لوله مکانیکی بدون درز از فولاد کربنی با برش آزاد سرب است. حرف L در نام نشان دهنده اضافه شدن سرب است، و درجه همچنین حاوی سطوح گوگرد و فسفر معمولی خانواده ماشینکاری آزاد است. با نام چینی Y15Pb مطابقت دارد. ترکیبی از سرب، گوگرد و فسفر بالاترین بهره‌وری ماشینکاری را نسبت به هر درجه کربن استاندارد ارائه می‌دهد: تراشه‌ها کوتاه می‌شوند، اصطکاک در سطح ابزار به شدت کاهش می‌یابد و سطح پس از چرخش به سطح زمین نزدیک می‌شود.
به همین دلیل 12L14 زمانی انتخاب می شود که یک جزء در مقادیر بسیار زیاد از استوک لوله ساخته شود و زمانی که هزینه ماشینکاری بر هزینه کل قطعه غالب باشد. این گرید در شرایط عرضه شده نرم است و برای اجزای دقیق بار سبک به جای کارهای ساختاری با فشار زیاد در نظر گرفته شده است.
ترکیب شیمیایی و خصوصیات ماشینکاری
| عنصر | ASTM A519 درجه 12L14 |
| کربن | حداکثر 0.15٪ |
| منگنز | 0.85–1.15% |
| فسفر | 0.04–0.09% |
| گوگرد | 0.26–0.35% |
| سرب | 0.15–0.35% |
سرب در فولاد نامحلول است و به صورت ذرات ریز پراکنده باقی می ماند. در طول برش، این ذرات به عنوان روان کننده داخلی در رابط تراشه-ابزار عمل می کنند، اصطکاک و دمای برش را کاهش می دهند، عمر ابزار را افزایش می دهند و اجازه تغذیه و سرعت بالاتر برای کیفیت سطح یکسان را می دهند. گوگرد موجود، آخال‌های سولفید منگنز را تشکیل می‌دهد که تراشه را شکننده می‌کند، در حالی که افزودن فسفر فریت را تقویت می‌کند، بنابراین تراشه به‌جای لکه‌گیری در سطح نهایی، شکسته می‌شود.
شرایط تحویل، اندازه و پایان سطح
لوله های درجه 12L14 به صورت گرم یا سرد عرضه می شوند و مواد کشیده شده سرد برای کارهای دقیق ترجیح داده می شوند. کشش سرد دقت ابعادی را افزایش می دهد و سطح صافی را ایجاد می کند که به اجزای سازنده اجازه می دهد با یک برش سبک به پایان برسند یا در برخی موارد بدون چرخش بیشتر استفاده شوند. قطرهای خارجی از تقریباً 6 میلی متر تا 100 میلی متر با ضخامت دیواره مطابق با اجزای نهایی، محدوده عرضه رایج است و الزامات تحمل، صافی و طول از جداول ASTM A519 گرفته شده است.
برنامه های کاربردی معمولی
بوش های دقیق کوچک، پین ها و اسپیسرهای تولید شده بر روی ماشین تراش اتوماتیک
ابزار و سخت افزار نوری مانند دیافراگم و تیغه های شاتر
بدنه اتصال دهنده های الکتریکی، پایانه ها و سخت افزار تماس
چرخ دنده های کوچک، بادامک ها و اجزای ضامن دار در مکانیزم های کم بار
اتصالات هیدرولیک و پنوماتیک ماشینکاری شده در حجم بالا
محدودیت های پردازش و ملاحظات نظارتی
سه محدودیت بر استفاده از 12L14 حاکم است. از جوشکاری باید اجتناب شود، زیرا سرب در دمای جوش بخار می‌شود و خطری برای سلامتی ایجاد می‌کند و باعث ایجاد تخلخل و ترک در محل اتصال می‌شود. دمای سرویس باید بسیار کمتر از محدوده ای نگه داشته شود که در آن سرب بر رفتار مرزی دانه ها تأثیر می گذارد، که در عمل درجه از سرویس گرم کار را کنترل می کند. عملیات حرارتی برای بهبود خواص نیز مؤثر نیست، زیرا افزودنی سرب به سختی و تمپر شدن پاسخ مفیدی نمی دهد، بنابراین اجزاء در شرایط عرضه شده استفاده می شوند.
از آنجایی که سرب یک ماده تنظیم شده در تعدادی از بازارهای صادراتی است، خریداران باید قبل از سفارش، الزامات بازار مقصد را تأیید کنند. در مواردی که گرید سرب قابل قبول نیست، گرید 1215 با گوگرد بالا بدون سرب قابلیت ماشینکاری قابل مقایسه را بدون افزودن سرب ارائه می دهد و در جایی که به استحکام بالاتر با هزینه ای در ماشینکاری نیاز است از درجه برش بدون کربن متوسط استفاده می شود.
سوالات متداول
س: L در درجه 12L14 به چه معناست؟
این نشان دهنده افزایش عمدی سرب 0.15-0.35٪ است. سرب به صورت ذرات ریز پراکنده باقی می ماند که ناحیه برش را روغن کاری کرده و ماشین کاری و پرداخت سطح را بهبود می بخشد.
س: آیا می توان لوله 12L14 را جوش داد؟
خیر. جوشکاری سرب را بخار می کند که برای اپراتور خطرناک است و باعث ایجاد تخلخل و ترک می شود. این گرید برای قطعاتی است که با ماشینکاری تولید می شوند و با وسایل مکانیکی به هم متصل می شوند.
س: آیا 12L14 برای عملیات حرارتی مناسب است؟
معمولاً برای تقویت عملیات حرارتی نمی شود. این ترکیب برای ماشین کاری طراحی شده است تا برای پاسخ به سخت شدن و تلطیف شدن، بنابراین اجزا در شرایط عرضه شده استفاده می شوند.
س: چگونه 12L14 با لوله 1215 مقایسه می شود؟
هر دو از گریدهای کربن برش آزاد هستند. درجه 12L14 حاوی سرب است و بالاترین بهره وری ماشینکاری و بهترین سطح را ارائه می دهد، در حالی که 1215 قابلیت ماشینکاری خود را فقط از طریق گوگرد و فسفر به دست می آورد و انتخاب معمولی است که سرب محدود می شود.
س: چرا به طور عمدی فسفر به فولادهای برش آزاد اضافه می شود؟
فسفر ماتریکس فریت را تقویت و شکننده می کند، بنابراین تراشه به جای پاره شدن، به طور تمیز شکسته می شود. این یک اثر آلیاژی عمدی است، بنابراین محدوده فسفر بالا بخشی از مشخصات به جای انحراف است.
س: چه سطحی را می توان از لوله 12L14 سرد کشیده شده انتظار داشت؟
کشش سرد یک سوراخ صاف و دقیق و سطح بیرونی ایجاد می کند، بنابراین تنها یک برش تکمیلی کوچک پس از ماشین کاری مورد نیاز است. این یکی از دلایلی است که این درجه به طور گسترده برای قطعات دقیق کوچک ساخته شده در حجم بالا استفاده می شود.
