1. Įvadas
1045 Anglies plienas yra puikus pavyzdys vidutinio anglies plienas šeima.
Su maždaug 0.45% Anglies kiekis, Tai sukelia pusiausvyrą tarp jėgos ir lankstumo, todėl tai tinka daugybei pramoninių programų.
Bėgant metams, Anglies plienai labai išsivystė-nuo pirmųjų mažai anglies dioksido variantų dienų iki pažengusių lydinių, kurie atitinka konkrečius veikimo reikalavimus.
Tokių pažymių atsiradimas 1045 sukėlė revoliuciją sektoriuose, pradedant automobiliais ir statybomis, baigiant įrankiais ir mašinomis.
Šis straipsnis nagrinėja 1045 Anglies plienas iš kelių perspektyvų, įskaitant jos cheminę sudėtį, Mikrostruktūrinės charakteristikos, fizinės ir mechaninės savybės, ir apdorojimo metodai.
2. Cheminė sudėtis ir klasifikacija
Suprasti cheminę kompoziciją 1045 Anglies plienas yra esminis dalykas, norint įvertinti savo veiklos charakteristikas ir apdorojimo galimybes.
Šiame skyriuje, Mes detalizuojame jo elementarią makiažą, Aptarkite mikrostruktūrines charakteristikas įvairiose būsenose, ir peržiūrėkite atitinkamus standartus, reglamentuojančius jo naudojimą visame pasaulyje.
Cheminis makiažas
1045 Anglies plienas priklauso vidutinio anglies plieno kategorijai ir paprastai yra apie 0.45% Anglies.
Be anglies, Šis plieno laipsnis apima kontroliuojamą kiekį kitų elementų, kurie kartu prisideda prie savo jėgos ir lankstumo pusiausvyros.
Tipiška kompozicija yra tokia:
- Anglies (C): ~ 0,42–0,50%
- Manganas (Mn): ~ 0,60–0,90%
- Silicis (Ir): ~ 0,10–0,40%
- Fosforas (P): ≤0,035%
- Sieros (S): ≤0,040%
Ši kruopščiai reguliuojama kompozicija užtikrina tai 1045 Anglies plienas pasiekia pageidaujamą kietumo derinį, tempimo stiprumas, ir apdirbamumas.
Geležies ir anglies fazės diagrama vaidina lemiamą vaidmenį suprantant 1045 plieno elgesys.
Kritinė temperatūra, tokių kaip A1 (Maždaug 727 ° C.) ir A3 taškai, Apibrėžkite perėjimus, kuriuose vyksta mikrostruktūriniai pokyčiai, pavyzdžiui,, transformacija iš austenito į ferito ir perlito mišinį.
Ši fazės pusiausvyra yra esminė kuriant tinkamus šilumos apdorojimus, optimizuojančius plieno veikimą.
Mikrostruktūrinės charakteristikos
Mikrostruktūra 1045 Anglies plienas labai skiriasi priklausomai nuo jo apdorojimo istorijos, tiesiogiai įtakos jos mechaninėms savybėms ir taikymui.
Kaip suvyniota valstybė:
Kaip suvystyta, 1045 Anglies plienas paprastai rodo juostą, kurią sudaro feritas ir perlitas.
Ferito-pearlito juosta paprastai atitinka ASTM E112 grūdų dydžio klasifikacijas diapazone 5 į 8, suteikiant subalansuotą lankstumo ir stiprumo mišinį.
Termiškai apdorotos būsenos:
- Gesinta ir grūdinta:
Kai numalšintas iš Austenitinio regiono ir vėliau grūdino, 1045 virsta grūdintu martensite.
Šis terminio apdorojimo procesas žymiai padidina kietumą, su tipiškomis kietumo vertėmis 50–55 HRC (Rokvelio kietumas c).
Griežtas martensitas yra žinomas dėl didelio stiprumo ir pagerėjusio atsparumo dilimams, dėl to jis tinka reikalauti struktūrinių programų. - Normalizuotas:
Normalizavimas reiškia plieno kaitinimą iki temperatūros virš jo kritinio diapazono, Po to oro aušinimas.
Šis gydymas patikslina mikrostruktūrą iki vienodo smulkaus perlito, o tai padidina apdirbamumą ir suteikia daugiau nuspėjamų mechaninių savybių visoje medžiagoje.
Standartai ir globalios specifikacijos
Užtikrinant nuoseklumą ir patikimumą, 1045 Anglies plienas laikosi įvairių standartų visame pasaulyje. Šios specifikacijos nurodo kokybės užtikrinimą ir materialinį našumą:
ASTM standartai:
- ASTM A576: Dengia šaltai pagamintus anglies plieno strypus, Matmenų nuokrypių ir mechaninių savybių gairių pateikimas.
- ASTM A108: Nurodo tikslaus žemės plieną, Nustatant paviršiaus apdailos ir matmenų tikslumo standartus.
ISO standartai:
- ISO 683-1:2023: Išsamūs termiškai apdorotų plienų reikalavimai, užtikrinant nuoseklų kokybės ir našumo lygį įvairiose partijose ir gamybos darbuose.
JIS Standards:
- JIS G4051 S45C: Atspindi Japonijos pramonės standartą vidutinio anglies plienams, Lyginant su cheminėmis ir mechaninėmis savybėmis, kurių tikimasi iš 1045 panašių anglies plienų.
3. Fizinės ir mechaninės savybės 1045 Anglies plienas
Šiame skyriuje, Mes analizuojame jo mechaninį našumą, fizinės savybės, ir elgesys įvairiomis sąlygomis.
Mechaninės savybės
1045 Anglies plienas pasižymi mechaninėmis savybėmis, kurios gali būti žymiai pritaikytos atliekant terminį apdorojimą, todėl tai labai universalus. Jos tipinės mechaninės vertės yra:
| Nuosavybė | Kaip suvyniota / Normalizuotas | Gesintas & Grūdinta |
|---|---|---|
| Tempimo stiprumas (MPA) | 570–700 | 750–880 |
| Derliaus stiprumas (MPA) | 300–450 | 450–600 |
| Pailgėjimas (%) | 16–20 | 12–15 |
| Kietumas (Brinell) | 170–210 | 200–300 |
| Poveikis kietumas (J, V-notch @ rt) | 25–35 | 20–30 |
Fizinės savybės
1045 Anglies plieno bendrieji fiziniai bruožai su kitais paprastų anglies plienais, Tačiau jo anglies kiekis prisideda prie sustiprintos jėgos. Tipiškos fizinės vertybės apima:
| Nuosavybė | Vertė |
|---|---|
| Tankis | ~ 7,85 g/cm³ |
| Lydymosi taškas | ~ 1460–1490 ° C. |
| Šilumos laidumas | ~ 49 w/m · k |
| Elektros varža | ~ 0,18 µΩ · m |
| Specifinė šilumos talpa | ~ 490 j/kg · k |
| Elastiškumo modulis | ~ 205 GPA |
| Puasono santykis | ~ 0,29 |
Spektaklis įvairiomis sąlygomis
- Šilumos apdorojimo įtaka: Mechaninės savybės labai skiriasi priklausomai nuo terminio apdorojimo. Gesinant padidina kietumą ir stiprumą, tačiau mažina lankstumą, Nors grūdinimas atkuria tvirtumą.
- Nuovargio atsparumas: Besisukantiems komponentams, tokiems kaip velenai ir ašys, Nuovargio stiprumas yra kritinė metrika.
1045 Anglies plienas, Kai teisingai grūdinamas, Gerai veikia ciklinės pakrovimo sąlygomis, pasiekus nuovargio ribas ~ 350 MPa. - Atsparumas nusidėvėjimui: Didesnis anglies kiekis prisideda prie geresnių susidėvėjimo charakteristikų, ypač po paviršiaus sukietėjimo ar karburizuojant.
- Aukštos temperatūros našumas: 1045 išlaiko vidutinį stiprumą aukštesnėje temperatūroje (iki ~ 300 ° C.).
Už to, prasideda mechaninis skilimas, taigi, skirtas aukštai šildymui, Gali būti teikiama pirmenybė.
4. Apdorojimas ir gamybos aspektai 1045 Anglies plienas
1045 „Carbon Steel“ prisitaikymas prie kelių apdorojimo metodų yra pagrindinis jo populiarumo veiksnys įvairiose pramonės šakose.
Nesvarbu, ar karšta, apdirbimas, arba šilumos apdorojimas, Šis vidutinio anglies.
Šis skyrius gilinasi į praktinius darbo su 1045 plienas, įskaitant formavimą, apdirbimas, terminis apdorojimas, paviršiaus apdaila, ir suvirinimas.
Formavimas ir apdirbimas
Karštas ir šaltas formavimas
1045 Anglies plienas parodo gerą formavimo formą karštomis darbo sąlygomis. Tai gali būti:
- Karšta suklastota esant 850–1200 ° C., Siūlo puikias deformacijos charakteristikas.
- Šaltas dirbo (Piešimas, riedėjimas) su vidutinio stiprumo, Nors reikia atsargiai, kad būtų išvengta įtrūkimų dėl didesnio anglies kiekio, palyginti su mažai anglies plienais.
Aparatas
1045 siūlo gerą apdirbamumą, ypač normalizuotomis ar atkaitintomis sąlygomis.
Ant Aparatų indeksas (remiantis AISI 1212 = 100), 1045 balai 55, Reiškia:
- Įrankiai: Greitaeigis plienas (HSS) arba rekomenduojami rekomenduojami įrankiai su karbidu.
- Aušinimo skysčiai: Reikalaujama sumažinti įrankių nusidėvėjimą ir išlaikyti paviršiaus kokybę.
- Pašarai/greitis: Vidutinis greitis su sunkesniais pašarais paprastai duoda geriausius rezultatus.
Šilumos apdorojimo procesai
Tai yra galingas įrankis, skirtas pritaikyti 1045 mikrostruktūrą ir tobulinti našumą.
| Terminis apdorojimas | Temperatūros diapazonas (° C.) | Tikslas |
|---|---|---|
| Atkaitinimas | 790–870 | Pagerinti lankstumą ir sumažinti kietumą |
| Normalizavimas | 870–920 | Patobulinkite grūdų struktūrą, sustiprinti apdirbamumą |
| Gesinimas | ~ 820–860 (po to vandens/aliejaus gesinimas) | Padidinti kietumą ir jėgą |
| Grūdinimas | 400–680 | Atkurti tvirtumą, Sumažinkite trapumą |
Paviršiaus apdaila
Paviršiaus gydymas padidina išvaizdą, ilgaamžiškumas, ir pasipriešinimo savybės.
Bendri apdailos metodai:
- Šlifavimas ir poliravimas: Pagerinti matmenų tikslumą ir paviršiaus šiurkštumą.
- Juodosios oksido danga: Siūlo ribotą atsparumą korozijai patalpose.
- Fosfato danga: Pagerina automobilių komponentų tepalumą ir atsparumą korozijai.
- Indukcijos sukietėjimas: Suteikia sunkų, atsparus nusidėvėjimui paviršius, išlaikant kietą šerdį.
Suvirinimas ir prisijungimas
Dėl vidutinio anglies kiekio (apytiksliai. 0.45%), 1045 yra suvirinamas, bet reikalauja specialių atsargumo priemonių kad išvengtumėte įtrūkimų ir poringumo.
Suvirinimo sumetimai:
- Įkaitintis: Paprastai 150–250 ° C, siekiant sumažinti šiluminio smūgio riziką.
- Terminis gydymas po suvirinimo (Pwht): Padeda palengvinti stresą ir užkirsti kelią kietoms zonoms.
- Užpildo medžiagos: Rekomenduojami mažo vandenilio elektrodai, tokie kaip E7018.
5. Pramoninės programos 1045 Anglies plienas
Žemiau, Mes tyrinėjame pirminius sektorius, kurie naudojasi 1045 Anglies plienas, pabrėžti pagrindinius komponentus ir kiekvieno veiklos pranašumus.
Automobiliai ir transportas
- Pavaros ir žvaigždutės: Naudos iš jų kietumo ir nuovargio atsparumo po gesinimo ir grūdinimo.
- Ašys ir alkūniniai velenai: Reikalauti tvirtumo ir matmenų stabilumo.
- Vairavimo komponentai ir kaklaraiščio strypai: Priklauso nuo patikimų apdirbamumo ir pastovių mechaninių savybių.
Įrankių ir mašinų komponentai
- Jungtys ir įvorės: Apdirbta iš atkaitintų ar normalizuotų strypų.
- Smeigtukai, raktai, ir svirtys: Reikalauti vidutinio stiprumo, turint gerą matmenų tikslumą.
- Velenai ir ritinėliai: Dažnai indukcija sukietėjo dėl paviršiaus patvarumo.
Statybos ir konstrukcijos pritaikymai
- Konstrukcinės atramos ir skliausteliuose
- Dėvėti atsparios plokštelės ir baziniai rėmai
- Varžtai, Inkaro strypai, ir tvirtinimo detalės
Aliejus & Dujos ir sunki įranga
- Siurblio velenai ir platformos komponentai
- Vamzdyno atramos ir jungtys
- Gręžimo apykaklės ir kėlimo kilpos
6. Privalumai ir apribojimai 1045 Anglies plienas
1045 Anglies plienas išsiskiria vidutinio anglies plieno kategorijoje dėl stiprios mechaninės savybės, pagrįstos išlaidos, ir universalios apdorojimo charakteristikos.
Tačiau, kaip ir visos medžiagos, Jis turi savo kompromisus.
Privalumai 1045 Anglies plienas
Subalansuota jėga ir tvirtumas
Viena patraukliausių savybių 1045 yra jo Ideali pusiausvyra tarp tempimo stiprumo ir lankstumo.
Po gesinimo ir grūdinimo, tai gali pasiekti tempimo stipriąsias puses 620–850 MPa, išlaikant pakankamai lankstumo, kad išvengtumėte trapių gedimų.
Tai daro jį labai patikimą komponentams, veikiantiems dinamines ir smūgio apkrovas.
Puikus apdirbamumas
Į atkaitinta ar normalizuota būklė, 1045 siūlo gerą apdirbamumą, Paprastai vertinama 55%–65% iš laisvo paėmimo plieno.
Tai reiškia, kad lengva supjaustyti, gręžti, ir malūnas, kuris žymiai sumažina gamybos laiko gamybos laiką ir įrankių dėvėjimą.
Platus terminio apdorojimo variantų asortimentas
Gamintojai gali pritaikyti mechanines savybes per įvairius terminius apdorojimus, Stiprina veikimą konkrečiose programose.
Geros paviršiaus kietėjimo galimybės
Didelis anglies kiekis leidžia efektyvus paviršiaus kietėjimas išlaikant tvirtą branduolį - tokiomis programoms kaip „Gears“, ašis, ir kaiščiai, kur išoriniam sluoksniui reikia atsispirti nusidėvėjimui.
Ekonominis efektyvumas
Palyginti su lydinio plienais, tokiais kaip 4140 arba 4340, 1045 pasiūlymai Puikus mechaninis našumas už mažesnę kainą.
Nekritinėms programoms, Tai daro jį ekonomiškesniu pasirinkimu, nepakenkiant kokybei.
Apribojimai 1045 Anglies plienas
Ribotas atsparumas korozijai
Vienas iš pagrindinių trūkumų yra jo Prastas atsparumas korozijai. Nesant apsauginių dangų ar paviršiaus apdorojimo, 1045 yra linkęs rūdyti, kai veikiama drėgmės, Chemikalai, ar jūrų aplinka.
Lauko ar korozinėms reikmėms, Papildomas apdorojimas, pavyzdžiui, tapyba, galvanizavimas, arba reikalingas nitridinimas.
Suvirinamumas reikalauja priežiūros
Kol 1045 gali būti suvirintas, Tai yra Ne toks tinkamas suvirinimo (Pvz., 1018).
Pašildymas (paprastai 150–260 ° C.) ir palengvinant stresą, rekomenduojama išvengti įtrūkimų ar iškraipymų dėl jo didesnio anglies kiekio.
Vidutinis sukietėjimas
Nors paviršiaus kietėjimas yra efektyvus, the per sunkų gylį yra ribotas, ypač dideliems skerspjūviams.
Komponentams, kuriems reikalingas vienodas kietumas visame, Lydinio plieno kaip 4140 gali būti tinkamesnis.
Jautrumas perkaisti
Terminio apdorojimo metu, netinkama temperatūros kontrolė gali sukelti:
- Grūdų augimas (mažinantis kietumą)
- Įtrūkimas gesinimo metu
- Dekarburizavimas paviršiuje
7. Lyginamoji analizė su kitomis plieno klasėmis
| Atributas | 1018 (Mažas anglies plienas) | 1040 (Vidutinis anglies plienas) | 1045 (Vidutinis anglies plienas) | 1050 (Vidutinis anglies plienas) | 4140 (Lydinio plienas) | 4340 (Lydinio plienas) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Anglies kiekis (%) | ~ 0,18% | ~ 0,40% | ~ 0,45% | ~ 0 | ~ 0. | ~ 0,40% + Į, |
| Tempimo stiprumas (MPA) | 440–470 | 550–750 | 620–850 | 650–900 | 900–1100 | 1000–1300 |
| Kietumas (Hb) | ~ 126 (atkaitintas) | 150–190 (normalizuotas) | 170–255 (normalizuotas/grūdintas) | 200–280 (gesintas) | Iki 300 (termiškai apdorotas) | Iki 320 (termiškai apdorotas) |
| Tvirtumas | Aukštas | Vidutinis | Gerai | Vidutinis | Aukštas | Labai aukštas |
| Suvirinamumas | Puiku | Gerai | Vidutinis | Žemas | Vidutinis | Mugė |
Aparatas |
Puiku | Gerai | Gerai | Vidutinis | Vidutinis | Mugė |
| Atsparumas korozijai | Žemas | Žemas | Žemas | Žemas | Vidutinis | Vidutinio sunkumo - aukštas |
| Kaina | Žemas | Vidutinis | Vidutinis | Vidutinis | Aukštas | Aukštesnis |
| Bendros programos | Smeigtukai, armatūra, strypai | Pavaros, ašis | Velenai, alkūniniai velenai, jungtys | Miršta, įrankiai | Pavaros, konstrukcinės dalys | Aviacijos ir kosmoso, Automobilių dalys |
8. Išvada
Apibendrinant, 1045 Anglies plienas yra kritinė šiuolaikinės gamybos medžiaga.
Jos subalansuota kompozicija suteikia pageidaujamą stiprumo derinį, ausmingumas, ir apdirbamumas, atitinkantis daugybę programų - nuo automobilių ir statybų iki mašinų ir tiksliųjų įrankių.
Pasitelkdami pritaikytą terminį apdorojimą ir pažangių apdorojimo būdų, Inžinieriai gali atrakinti visą šio universalaus plieno potencialą.
Kadangi rinkos tendencijos ir toliau teikia pirmenybę, Aukštos kokybės medžiagos, Tvarkymo ir lydinio naujovės žada dar labiau sustiprinti galimybes 1045 Anglies plienas, užtikrinti jo aktualumą ateinantiems dešimtmečiams.
Langhe yra puikus pasirinkimas jūsų gamybos poreikiams, jei jums reikia aukštos kokybės Anglies plienas produktai.
