Vlastnosti oceli 45. Jak se vytvrzuje ocel. Kalení oceli 45

Každá slitina má své vlastní jedinečné složení. Co se týče materiálu, jako je ocel, je známo, že obsahuje železo a uhlík v určitých poměrech. Každá ocelová značka má své jedinečné jméno, ve kterém je chemické složení a fyzikální charakteristiky zašifrovány. Ocel 45 není výjimkou. V tomto článku zvažte tuto oblíbenou slitinu podrobněji.

Chemické složení

Každý, kdo se zabývá slitin, ví, že prvky, které jdou do jejich složení vliv na jejich výkon. 45 Steel - kvalita Structural uhlík. Z názvu je zřejmé, že část uhlíku ve svém složení - 0,45%. Nejlepší část, samozřejmě, připadá na železo - 97%. Zbývajících 2,55% obsahuje chemické prvky jako je mangan (0,7%), křemíku (0,2 do 0,3%), nikl (0,25%), chrómu (0,25%), měď (0,25%), arsen (0,08), síry (0,04) a fosfor (0,035%). Každý z nich legujících prvků ovlivňuje výkonnost oceli 45. Například mangan je přítomen prakticky ve všech druzích oceli. Odstraňuje kyslík a snižuje obsah síry. Křemík ovlivňuje kalení oceli. Kromě toho zvyšuje mez kluzu a pružnost.

Uhlík a jeho vliv na vlastnosti oceli

Jedna z nejdůležitějších součástí, která tuto slitinu vytvrdí a dává tvrdost, je uhlík. Kromě toho snižuje tažnost a viskozitu. Účinok uhlíku na charakteristiku oceli 45 je jasně viditelný na stavovém diagramu. Ze struktury slitiny a bude viset své vlastnosti. Takže například s perlitovou konstrukcí lze oceli lépe zpracovat a svařovat. Feritická struktura je charakterizována mírnou tvrdostí a vysokou plasticitou. Austenit v ocelích je vždy tekutý a při ochlazování se pozice uhlíkových zrn v krystalové mříži může výrazně změnit.

Struktura oceli 45

Cementite je tedy chemická sloučenina Fe₃C, a vedle něj je v oceli přítomen také ferit (C). Společně tvoří další strukturu - perlit. Vzhledem k tomu, že obsah uhlíku je nižší než 0,8%, je tato ocel považována za neeutektickou. Aby se zlepšily jeho vlastnosti, musí být vytvrzené nebo žíhané. Toho je dosaženo zahříváním, v němž prochází do austenitického stavu. Kritické body této slitiny: AC₁= 725 ° C, AC₃= 770 ° C. Když je ohřát na 700 ° C, nedojde k výrazným změnám.

Vezměme v úvahu stavový diagram oceli 45 podrobněji.

Protože ve slitině je uhlík 0,45%, na dolní vodorovné čáře musíte tuto hodnotu najít. Vycházíte z něj, můžete sledovat všechny transformace v oceli. Při zahřátí nad linii AS tak bude slitina v kapalném stavu.

Poté, když je teplota snížena, bude atomová mřížka železa přeuspořádána z čelního na objemově orientovaný a v tom převládá ferit. Velké množství uhlíku se postupně převede z austenitu na perlit. Konečná struktura slitiny závisí také na tom, jak byla ocel po ochlazení ochlazena.

Tepelné zpracování

Pokud tato slitina není vystavena tepelnému zpracování, cementite a ferit převládají ve své struktuře, a proto ji nelze mechanicky obrobit. Vnitřní napětí mezi atomy této slitiny bude tak vysoké, že se při frézování a otáčení praskne. Aby se tomu předešlo, používá se tepelné zpracování. Může se skládat z několika procesů: žíhání, normalizace, vytvrzení, temperování. Stejné tepelné zpracování závisí na druhu výrobku (kování, válcování) a jeho technickém účelu.

Když se znovu podíváme na stavový diagram, můžeme usoudit, že 850 ° C je optimální teplota pro kalení. V tomto okamžiku pro oceli s obsahem uhlíku 0,45% dochází k přechodu do austenitického stavu.

Proto většina kalení oceli 45 se provádí při teplotě 850 ° C, a kol - 550 ° C V tomto případě je slitina bude mít pevnost v tahu - 900 MPa, mez kluzu - 800 MPa, houževnatost - 1,2 MJ / m2, vztaženo zmenšuje - 65% a tvrdost 260. Při nárůstu teploty temperování, poté mez kluzu a tvrdost se sníží a zbývající hodnoty se naopak zvýší.

Fyzikální vlastnosti

Jak již bylo uvedeno výše, budou vlastnosti slitiny jako celku záviset na kalení oceli 45. Sama o sobě, ferit je měkký a tažný dostatečně, a perlitu je tvrdá, ale křehká. Takže perlitová struktura vypadá jako bavlněné pečivo. Krystaly měkkého feritu střídají s pevným cementem. Poslední, poskytují odolnost proti opotřebení a tvrdost perlit. Na základě toho lze konstatovat, že když se zvyšuje obsah uhlíku, objem, který perlit zaujímá, a samozřejmě vlastnosti slitiny se zlepšují.

Obecně lze říci, že ocel 45 je dostatečně silná, odolná a může být dobře opracovávána. Z nevýhod lze nalézt špatnou svařitelnost a náchylnost k korozi. Části vyrobené z oceli 45 jsou odolné proti opotřebení a mohou odolávat teplotním změnám od 200 do 600 ° C. Podrobnější informace o fyzikálních a mechanických vlastnostech naleznete v následující tabulce.

Stejně jako u jakékoliv jiné oceli, před tímto obráběním je nutné provést výpočet řezání. Musí zvolit správný řezný nástroj, rychlost vřetena a samozřejmě vypočítat posuv. I přes skutečnost, že ocel 45 je dobře obrobitelná, s nesprávným výběrem řezných režimů, jsou možné problémy, jako je příliš horké, létající štěpky, libovolné snížení rychlosti vřetena. Navíc pro tento typ obrábění jako soustružení se doporučuje pro tuto slitinu použít chladicí kapalinu.

Velký význam má výběr řezných nástrojů. Musí být vybrána podle tvrdosti oceli 45. Například řezačka T15K6 a další s podobnými vlastnostmi budou fungovat dobře.

Rozsah použití

Na základě vlastností oceli 45 můžeme konstatovat, že slitina je široce používána v metalurgickém průmyslu. Tak jsou vyrobeny vřetena, válce, vačky a různé šachty. Tyto části by měly mít větší sílu. Různé podniky tvoří formu, sortiment a velikosti, které určuje GOST. Ocel 45 označuje tvrdě svařitelné slitiny, takže většina sortimentu je vyrobena jako bezešvé trubky.