1. Ievads
1045 Oglekļa tērauds ir galvenais piemērs Vidēja oglekļa tērauda ģimene.
Ar aptuveni 0.45% oglekļa saturs, tas rada līdzsvaru starp spēku un elastību, Padarot to piemērotu plašam rūpniecības lietojumprogrammu klāstam.
Gadu gaitā, Oglekļa tēraudi ir ievērojami attīstījušies-no zemu oglekļa satura variantu pirmajām dienām līdz uzlabotiem sakausējumiem, kas atbilst īpašām veiktspējas prasībām.
Tādu atzīmju parādīšanās kā 1045 ir revolucionizētas nozares, sākot no autobūves un būvniecības līdz instrumentiem un mašīnām.
Šajā rakstā tiek pārbaudīts 1045 Oglekļa tērauds no vairākām perspektīvām, ieskaitot tā ķīmisko sastāvu, mikrostruktūras īpašības, fizikālās un mehāniskās īpašības, un apstrādes paņēmieni.
2. Ķīmiskais sastāvs un klasifikācija
Izprast ķīmisko sastāvu 1045 Oglekļa tērauds ir būtisks, lai novērtētu tā veiktspējas īpašības un pārstrādes iespējas.
Šajā sadaļā, Mēs sīki aprakstām tā elementāro aplauzumu, Pārrunājiet mikrostruktūras īpašības dažādos stāvokļos, un pārskatīt attiecīgos standartus, kas regulē tā izmantošanu visā pasaulē.
Ķīmiskais aplauzums
1045 Oglekļa tērauds pieder vidēja oglekļa tērauda kategorijai un parasti satur apmēram 0.45% ogleklis.
Papildus ogleklim, Šajā tērauda klasē ietilpst kontrolēts daudzums citu elementu, kas kolektīvi veicina tā spēka un elastības līdzsvaru.
Tipisks sastāvs ir šāds:
- Ogleklis (C): ~ 0,42–0,50%
- Mangāns (Nojaukšanās): ~ 0,60–0,90%
- Silīcijs (Un): ~ 0,10–0,40%
- Fosfors (Pūtīt): ≤0,035%
- Sērs (S): ≤0,040%
Šis rūpīgi regulētais kompozīcija to nodrošina 1045 oglekļa tērauds sasniedz vēlamu cietības sajaukumu, stiepes izturība, un apstrādājamība.
Dzelzs un oglekļa fāzes diagrammai ir izšķiroša loma izpratnē 1045 tērauda uzvedība.
Kritiskā temperatūra, piemēram, A1 (aptuveni 727 ° C) un A3 punkti, Definējiet pārejas, kurās notiek mikrostrukturālās izmaiņas, pārvērtība no austenīta uz ferīta un pērļu maisījumu.
Šis fāzes līdzsvars ir galvenais, lai izstrādātu atbilstošu siltuma apstrādi, kas optimizē tērauda veiktspēju.
Mikrostruktūras īpašības
Mikrostruktūra 1045 Oglekļa tērauds ievērojami mainās atkarībā no tā pārstrādes vēstures, tieši ietekmēt tā mehāniskās īpašības un lietojumprogrammas.
Kā ritināts stāvoklis:
Kā velmētā stāvoklī, 1045 Oglekļa tērauds parasti parāda joslu struktūru, kas sastāv no ferīta un pērles.
Ferīta-perlīta josla parasti atbilst ASTM E112 graudu lieluma klasifikācijām diapazonā 5 līdz 8, līdzsvarota elastības un izturības sajaukuma piešķiršana.
Ar termiski apstrādāti stāvokļi:
- Rūdīts un rūdīts:
Atdzesējot no austenīta reģiona un pēc tam rūdīts, 1045 pārveidojas par rūdītu martensītu.
Šis termiskās apstrādes process ievērojami palielina cietību, ar tipiskām cietības vērtībām sasniedzot aptuveni 50–55 HRC (Rockwell cietība c).
Rūdīts martensīts ir pazīstams ar savu augsto izturību un uzlabotu nodiluma izturību, kas padara to piemērotu prasīgai strukturālai lietošanai. - Normalizēts:
Normalizēšana ietver tērauda sildīšanu līdz temperatūrai virs tā kritiskā diapazona, kam seko gaisa dzesēšana.
Šī apstrāde precizē mikrostruktūru līdz vienveidīgam smalkam pērļam, kas uzlabo apstrādājamību un nodrošina paredzamākas mehāniskās īpašības visā materiālā.
Standarti un globālās specifikācijas
Konsekvences un uzticamības nodrošināšana, 1045 Oglekļa tērauds ievēro dažādus standartus visā pasaulē. Šīs specifikācijas virza kvalitātes nodrošināšanu un materiālu veiktspēju:
ASTM standarti:
- ASTM A576: Aptver aukstas oglekļa tērauda stieņus, Nodrošināt pamatnostādnes par izmēru pielaidēm un mehāniskām īpašībām.
- ASTM A108: Norāda precizitātes zemi tēraudu, Virsmas apdares un izmēru precizitātes standartu noteikšana.
ISO standarti:
- Iso 683-1:2023: Sīkāka informācija par termiski apstrādātiem tēraudiem, Nodrošināt pastāvīgu kvalitātes un veiktspējas līmeni dažādās partijās un ražošanas braucienos.
Viņš ir standarti:
- He G4051 S45C: Pārstāv japāņu rūpniecības standartu vidēja oglekļa tēraudiem, Izlīdzināšana ar ķīmiskajām un mehāniskajām īpašībām, kas sagaidāma no 1045 līdzīgiem oglekļa tēraudiem.
3. Fizikālās un mehāniskās īpašības 1045 Oglekļa tērauds
Šajā sadaļā, Mēs analizējam tā mehānisko veiktspēju, fiziskās īpašības, un uzvedība dažādos apstākļos.
Mehāniskās īpašības
1045 Oglekļa tēraudam ir mehāniskas īpašības, kuras var ievērojami pielāgot, izmantojot termisko apstrādi, Padarot to ļoti daudzpusīgu. Tā tipiskās mehāniskās vērtības ir:
| Īpašums | Kā rullēts / Normalizēts | Apslāpēts & Rūdīts |
|---|---|---|
| Stiepes izturība (MPA) | 570–700 | 750–880 |
| Peļņas izturība (MPA) | 300–450 | 450–600 |
| Pagarināšana (%) | 16–20 | 12–15 |
| Cietība (Brinels) | 170–210 | 200–300 |
| Ietekmēt izturību (Jūti, V-nech @ rt) | 25–35 | 20–30 |
Fizikālās īpašības
1045 Oglekļa tērauds dalās ar vispārējām fizikālajām īpašībām ar citiem vienkārša oglekļa tēraudiem, bet tā oglekļa saturs veicina uzlabotu izturību. Tipiskas fiziskās vērtības ietver:
| Īpašums | Novērtēt |
|---|---|
| Blīvums | ~ 7,85 g/cm³ |
| Kušanas temperatūra | ~ 1460–1490 ° C |
| Siltumvadītspēja | ~ 49 w/m · k |
| Elektriskā pretestība | ~ 0,18 µΩ · m |
| Īpaša siltuma jauda | ~ 490 J/kg · k |
| Elastības modulis | ~ 205 GPA |
| Puasona attiecība | ~ 0,29 |
Veiktspēja dažādos apstākļos
- Termiskās apstrādes ietekme: Mehāniskās īpašības ir ļoti atšķirīgas atkarībā no termiskās apstrādes. Redošana palielina cietību un izturību, bet samazina elastību, Kamēr rūdīšana atjauno izturību.
- Noguruma pretestība: Rotējošās sastāvdaļās, piemēram, šahtās un asīs, Noguruma stiprums ir kritiska metrika.
1045 oglekļa tērauds, Pareizi rūdīts, Veiciet labi cikliskās iekraušanas apstākļos, Ar noguruma ierobežojumiem sasniedz ~ 350 MPa. - Nodilums pretestība: Augstāks oglekļa saturs veicina uzlabotās nodiluma īpašības, Īpaši pēc virsmas sacietēšanas vai karburizācijas.
- Augstas temperatūras veiktspēja: 1045 uztur mērenu stiprību paaugstinātā temperatūrā (līdz ~ 300 ° C).
Ārpus šī, sākas mehāniska degradācija, Tātad augstas sildīšanas lietojumprogrammām, Var dot priekšroku sakausējuma tēraudiem.
4. Apstrādes un ražošanas apsvērumi 1045 Oglekļa tērauds
1045 Oglekļa tērauda pielāgošanās vairākām apstrādes metodēm ir galvenais faktors tā popularitātē dažādās nozarēs.
Vai karsti strādājošs, apstrāde, vai termiski apstrādājot, Šis vidējā oglekļa tērauda piedāvā līdzsvarotu profilu, kas atbalsta efektīvu ražošanu, neapdraudot veiktspēju.
Šajā sadaļā ir iesaistīti praktiskie aspekti, ar 1045 tērauds, ieskaitot veidošanos, apstrāde, termiskā apstrāde, virsmas apdare, un metināšana.
Veidojot un apstrādājot
Karsts un auksts veidojas
1045 Oglekļa tērauds parāda labu formējamību karstā darba apstākļos. Tas var būt:
- Karsts kalts pie 850–1200 ° C, Piedāvājot izcilas deformācijas īpašības.
- Auksts darbojās (zīmēšana, ritošs) ar mērenu elastību, Lai gan ir jārūpējas, lai izvairītos no plaisāšanas, ņemot vērā tā augstāku oglekļa saturu, salīdzinot ar zemu oglekļa satura tēraudiem.
Mašīnīgums
1045 Piedāvā labu apstrādi, Īpaši normalizētos vai atkvēlinātos apstākļos.
Uz mašīnas indekss (Balstoties uz AISI 1212 = 100), 1045 rādīt 55, Nozīmē, ka tas ir samērā apstrādājams, bet gūst labumu no atbilstošiem instrumentu un griešanas apstākļiem:
- Rīki: Ātrgaitas tērauds (HSS) vai ieteiktie rīki ar karbīdu.
- Dzesēšanas līdzekļi: Nepieciešams, lai samazinātu instrumentu nodilumu un uzturētu virsmas kvalitāti.
- Plūsmas/ātrums: Mērens ātrums ar smagāku plūsmu parasti dod vislabākos rezultātus.
Termiskās apstrādes procesi
Tas ir jaudīgs rīks 1045 mikrostruktūras un veiktspējas uzlabošanas rīkam.
| Termiskā apstrāde | Temperatūras diapazons (° C) | Mērķis |
|---|---|---|
| Rūdīšana | 790–870 | Uzlabot elastību un samazināt cietību |
| Normalizēšana | 870–920 | Precizējiet graudu struktūru, Uzlabot apstrādājamību |
| Rūdīšana | ~ 820–860 (kam seko ūdens/eļļas rūdīšana) | Palielināt cietību un izturību |
| Rūdījums | 400–680 | Atjaunot izturību, samazināt trauslumu |
Virsmas apdare
Virsmas procedūras uzlabo izskatu, izturība, un pretestības īpašības.
Parastās apdares metodes:
- Slīpēšana un pulēšana: Uzlabot izmēru precizitāti un virsmas raupjumu.
- Melns oksīda pārklājums: Piedāvā ierobežotu izturību pret koroziju iekštelpās.
- Fosfāta pārklājums: Uzlabo smērvielu un korozijas pretestību automobiļu komponentiem.
- Indukcijas sacietēšana: Nodrošina grūti, nodiluma izturīga virsma, saglabājot grūtu serdi.
Metināšana un pievienošanās
Sakarā ar mēreno oglekļa saturu (apm.. 0.45%), 1045 ir metināmi, bet nepieciešami īpaši piesardzības pasākumi Lai izvairītos no plaisāšanas un porainības.
Metināšanas apsvērumi:
- Uzkarsēt: Parasti 150–250 ° C, lai samazinātu termiskā trieciena risku.
- Pēc termiņa (Phwht): Palīdz mazināt spriegumus un novērst cietās zonas.
- Pildvielas: Ieteicami zemu hidrogēnu elektrodiem, piemēram, E7018.
5. Rūpnieciskas lietojumprogrammas 1045 Oglekļa tērauds
Zemāk, Mēs izpētām galvenās nozares, kas izmanto 1045 oglekļa tērauds, katrā no galvenajām sastāvdaļām un veiktspējas priekšrocībām.
Autobūves un transporta
- Pārnesumi un ķēdes: Gūst labumu no viņu cietības un izturības pret nogurumu pēc rūdīšanas un rūdīšanas.
- Asis un kloķvārpstas: Nepieciešama izturība un izmēru stabilitāte.
- Stūres sastāvdaļas un kaklasaites stieņi: Atkarīgs no uzticamas apstrādes un konsekventām mehāniskām īpašībām.
Instrumentu un mašīnu sastāvdaļas
- Sakabes un bukses: Apstrādāts no atkvēlinātiem vai normalizētiem stieņiem.
- Tapas, atslēgas, un sviras: Nepieciešama mērena izturība ar labu izmēru precizitāti.
- Vārpstas un veltņi: Bieži indukcija ir sacietējusi virsmas izturībai.
Būvniecības un konstrukcijas pielietojums
- Strukturālie balsti un iekavas
- Nodiluma izturīgās plāksnes un pamatstruktori
- Skrūves, enkura stieņi, un stiprinājumi
Eļļas & Gāze un smagā iekārta
- Sūkņa vārpstas un platformas sastāvdaļas
- Cauruļvads atbalsta un savienojumi
- Urbšanas apkakles un pacelšanas cilpas
6. Priekšrocības un ierobežojumi 1045 Oglekļa tērauds
1045 Oglekļa tērauds izceļas vidēja oglekļa tērauda kategorijā, ņemot vērā tā spēcīgo mehānisko veiktspēju, Saprātīgas izmaksas, un daudzpusīgas apstrādes īpašības.
Tomēr, Tāpat kā visi materiāli, Tam ir kompromisi.
Priekšrocības 1045 Oglekļa tērauds
Līdzsvarots spēks un izturība
Viena no pievilcīgākajām īpašībām 1045 ir tā Ideāls līdzsvars starp stiepes izturību un elastību.
Pēc rūdīšanas un rūdīšanas, tas var sasniegt stiepes stiprumus 620–850 MPa, vienlaikus saglabājot pietiekami daudz elastības, lai izvairītos no trauslas kļūmes.
Tas padara to ļoti uzticamu komponentiem, kas pakļauti dinamiskām un trieciena slodzēm.
Lieliska apstrādājamība
Par atkvēlināts vai normalizēts stāvoklis, 1045 Piedāvā labu apstrādi, parasti novērtēts plkst 55%–65% no brīvās mašīnas tēraudiem.
Tas nozīmē, ka to ir viegli sagriezt, urbis, un dzirnaviņa, kas ievērojami samazina ražošanas laiku un ražošanas nodilumu izgatavotājiem.
Plašs termiskās apstrādes iespēju diapazons
Ražotāji var pielāgot mehāniskās īpašības, izmantojot dažādas termiskās apstrādes, Veiktspējas uzlabošana īpašās lietojumprogrammās.
Laba virsmas sacietēšanas spēja
Augsta oglekļa saturs ļauj efektīva virsmas sacietēšana Saglabājot grūtu kodolu - Ideāls tādām lietojumprogrammām kā pārnesumi, asi, un tapas, kur ārējam slānim ir jāizturas pret nodilumu.
Rentabilitāte
Salīdzinot ar sakausējumu tēraudiem, piemēram, 4140 vai 4340, 1045 piedāvājums Lieliska mehāniskā veiktspēja par zemākām izmaksām.
Nekritiskai lietojumprogrammai, Tas padara to par ekonomiskāku izvēli, nenozīmīgi neapdraudot kvalitāti.
Ierobežojumi 1045 Oglekļa tērauds
Ierobežota izturība pret koroziju
Viens no galvenajiem trūkumiem ir tā slikta izturība pret koroziju. Ja nav aizsargājošu pārklājumu vai virsmas apstrādes, 1045 ir pakļauta rūsai, kad tas ir pakļauts mitrumam, ķīmiskās vielas, vai jūras vide.
Āra vai kodīgas lietojumprogrammām, Papildu apstrāde, piemēram, glezniecība, cinkojošs, vai ir nepieciešama nitring.
Metināmība prasa aprūpi
Kamēr 1045 var metināt, tas ir nav tik draudzīgi metinātiem kā zemāka oglekļa satura tēraudi (Piem., 1018).
Uzkarsēšana (parasti līdz 150–260 ° C) un, lai izvairītos no plaisām vai kropļojumiem, jo tā ir augstāka oglekļa satura dēļ, ieteicams izvairīties no plaisāšanas vai kropļojumiem.
Mērena izturēšanās
Kaut arī virsmas sacietēšana ir efektīva, līdz caurspīdīga dziļums ir ierobežots, Īpaši lielām šķērsgriezumiem.
Komponentiem, kuriem visā pasaulē nepieciešama vienmērīga cietība, Sakausu tēraudi patīk 4140 var būt piemērotāks.
Uzņēmība pret pārkaršanu
Termiskās apstrādes laikā, Nepareiza temperatūras kontrole var izraisīt:
- Graudu augšana (Samazinot izturību)
- Plaisāšana rūdīšanas laikā
- Dekarburizācija uz virsmas
7. Salīdzinošā analīze ar citām tērauda pakāpēm
| Piedēvēt | 1018 (Tērauds ar zemu oglekļa saturu) | 1040 (Vidējs oglekļa tērauds) | 1045 (Vidējs oglekļa tērauds) | 1050 (Vidējs oglekļa tērauds) | 4140 (Leģētais tērauds) | 4340 (Leģētais tērauds) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Oglekļa saturs (%) | ~ 0,18% | ~ 0,40% | ~ 0,45% | ~ 0 | ~ 0. | ~ 0,40% + Iekšā, |
| Stiepes izturība (MPA) | 440–470 | 550–750 | 620–850 | 650–900 | 900–1100 | 1000–1300 |
| Cietība (HB) | ~ 126 (rūdīts) | 150–190 (normalizēts) | 170–255 (Normalizēts/rūdīts) | 200–280 (apslāpēts) | Līdz 300 (termiski apstrādāts) | Līdz 320 (termiski apstrādāts) |
| Izturība | Augsts | Vidējs | Labi | Mērens | Augsts | Ļoti augsts |
| Metināmība | Lielisks | Labi | Mērens | Zems | Mērens | Godīgs |
Mašīnīgums |
Lielisks | Labi | Labi | Mērens | Mērens | Godīgs |
| Izturība pret koroziju | Zems | Zems | Zems | Zems | Mērens | Mērens - augsts |
| Maksāt | Zems | Mērens | Mērens | Mērens | Augsts | Augstāks |
| Bieži sastopamas lietojumprogrammas | Tapas, armatūra, stieņi | Pārnesumi, asi | Vārpstas, kloķvārpstas, savienojumi | Mirst, instrumenti | Pārnesumi, strukturālās daļas | Aviācija, automobiļu detaļas |
8. Secinājums
Kopsavilkumā, 1045 Oglekļa tērauds ir kritisks materiāls mūsdienu ražošanā.
Tā sabalansētais kompozīcija nodrošina vēlamu spēka sajaukumu, elastība, un mašīnmācība, kas piemērota plašam lietojumprogrammu klāstam - no automobiļu un celtniecības līdz mašīnām un precizitātes instrumentiem.
Izmantojot pielāgotu termisko apstrādi un progresīvas apstrādes metodes, Inženieri var atbloķēt visu šī daudzpusīgā tērauda potenciālu.
Tā kā tirgus tendences turpina dot priekšroku robustam, Augstas veiktspējas materiāli, inovācijas apstrādes un leģēšanas solījumā, lai vēl vairāk uzlabotu iespējas 1045 oglekļa tērauds, Nodrošināt tā atbilstību nākamajām desmitgadēm.
LangHe ir ideāla izvēle jūsu ražošanas vajadzībām, ja jums nepieciešama augstas kvalitātes oglekļa tērauds produkti.
