Lastnosti in uporaba ogljikovega jekla AISI 1025

Ogljikovo jeklo AISI 1025 je navadno ogljikovo jeklo, ki se pogosto uporablja v različnih industrijskih sektorjih. Uvrščeno je med nizkoogljično jeklo, čeprav je odvisno od specifičnega konteksta včasih omenjeno v srednje-ogljičnih seznamih. Zaradi svojih lastnosti je vsestranski material za številne uporabe.

1. 1025 Carbon Steel Chemical Composition (ASTM Standards)

Kemično sestavo jekla 1025 urejajo uveljavljeni industrijski standardi, ki zagotavljajo doslednost. Ključne specifikacije vključujejo:

• Standardi:ASTM A29/A29M, ASTM A108, ASTM A576-90b (2000)
• Ogljik (C): 0.22% – 0.28%
• Mangan (Mn): 0.30% – 0.60%
• Fosfor (P): 0,040% največ
• Žveplo (S): 0,050% največ
• Oznaka UNS: G10250

Ti razponi sestave določajo temeljne lastnosti kakovosti.

2. 1025 Ogljik Steel Mechanical Properties

Na mehanske lastnosti jekla 1025, kot sta natezna trdnost in meja tečenja, vpliva njegovo stanje (npr. vroče valjano, hladno obdelano) in morebitna kasnejša toplotna obdelava.

• Vroče valjani: Tipične vrednosti za vroče valjane palice (npr. premer 16 mm) kažejo zmerne ravni trdnosti, primerne za številne splošne namene. Številke specifične moči se lahko razlikujejo. [Izvirni vir dokumenta 11 zagotavlja številke, kot so 125-175 ksi TS / 80 ksi YS, medtem ko drugi viri predlagajo nižje vrednosti, značilne za nizkoogljično jeklo. Za zajamčene minimalne vrednosti je najbolje, da se posvetujete s posebnimi certifikati mlinov].
• Splošne značilnosti: V primerjavi z jekli z več ogljika ali legiranimi jekli ponuja 1025 nižjo natezno trdnost, a na splošno dobro duktilnost in žilavost.

Jeklo 1025 ima dobro obdelovalnost, kar je ključna prednost, zlasti če je dobavljeno v stanju hladne obdelave (CF). Njegova nižja vsebnost ogljika prispeva k lažji obdelavi v primerjavi s tršimi jekli.

3. 1025 Ogljik Steel Applications

• Shafting: Zaradi dobre obdelovalnosti je priljubljena izbira za industrijske gredi.
• Strukturne komponente: Uporabljajo se v konstrukcijskih aplikacijah in se pogosto dobavljajo kot vroče valjani izdelki, ki so v skladu s standardi, kot je EN 10025, ali kot pločevina/trakovi po ASTM A1011/A1011M, kjer je lahko preoblikovljivost pomembna.

4. Vodnik za toplotno obdelavo jekla 1025

Jeklo 1025 je vsestransko nizkoogljično jeklo. Njegove mehanske lastnosti se lahko bistveno spremenijo z različnimi postopki toplotne obdelave. Razumevanje teh obdelav je ključnega pomena za optimizacijo jekla 1025 za specifične industrijske aplikacije. Ta vodnik opisuje običajne toplotne obdelave, ki se uporabljajo za jeklo 1025, in njihove učinke.

4.1 Žarjenje

Namen: Žarjenje se uporablja predvsem za mehčanje jekla 1025, zaradi česar je bolj duktilno in ga je lažje oblikovati. Prav tako razbremeni notranje napetosti in izboljša strukturo zrn.

Postopek:

1. Jeklo enakomerno segrejte na temperaturo v območju žarjenja, običajno 880–930 °C za nizkoogljične razrede, kot je 1025.
2. Držite pri tej temperaturi dovolj dolgo za popolno avstenitizacijo (preoblikovanje strukture jekla v avstenit).
3. Jeklo ohladite počasi, običajno v peči.

rezultat: Počasno ohlajanje spodbuja nastanek mehke mikrostrukture, sestavljene predvsem iz ferita in perlita. To poveča duktilnost in sposobnost oblikovanja ter pripravi jeklo za naslednje korake izdelave.

4.2 Normaliziranje

Namen: Normalizacija izboljša velikost zrn in izboljša mikrostrukturno enotnost. Rezultat je nekoliko večja trdnost in trdota kot žarjeno jeklo 1025, hkrati pa ohranja dobro duktilnost.

Postopek:

1. Jeklo segrejte na temperaturno območje avstenitizacije (podobno kot pri žarjenju, okoli 880-930 °C).
2. Držite pri temperaturi za enakomerno segrevanje.
3. Jeklo ohladite v mirnem zraku zunaj peči.

rezultat: Hitrejša stopnja ohlajanja (v primerjavi z žarjenjem) povzroči bolj fino in enotnejšo strukturo zrn. Normalizacija se pogosto uporablja za valjano ali kovano jeklo, da se pripravi za strojno ali nadaljnjo toplotno obdelavo.

4.3 Utrjevanje (Kaljenje)

Namen: Za povečanje trdote in trdnosti jekla. Upoštevajte, da ima jeklo 1025 zaradi nizke vsebnosti ogljika omejeno kaljivost v primerjavi s srednje- ali visokoogljičnimi jekli.

Postopek:

1. Jeklo segrejte na njegovo specifično temperaturo avstenitizacije (približno 770–800 °C za nizkoogljično jeklo).
2. Hitro ohladite (gasite) jeklo v ustreznem mediju, kot je voda, slanica ali olje.

rezultat: Hitro ohlajanje spremeni avstenitno fazo v martenzit, trdo mikrostrukturo. Vendar ima martenzit, ki nastane v jeklu 1025, relativno nizko trdoto. Kaljenje povzroča znatne notranje napetosti in tveganje za popačenje. Doseganje popolnoma martenzitne strukture je lahko zahtevno zaradi nizke kaljivosti; druge mikrostrukture, kot sta ferit ali perlit, lahko nastanejo tudi pri agresivnem kaljenju.

4.4 Kaljenje

Namen: Izvaja se kaljenje po kaljenje (kaljenje), da se zmanjša krhkost martenzita in poveča žilavost.

Postopek:

1. Ponovno segrejte predhodno kaljeno jeklo na določeno temperaturo pod spodnjo kritično točko (Ac1, približno 727 °C).
2. Držite pri temperaturi kaljenja vnaprej določen čas.
3. Ohladite jeklo, običajno na zraku.

rezultat: Kaljenje spremeni martenzitno strukturo in tako doseže želeno ravnovesje med trdoto, močjo in žilavostjo. Končne lastnosti so neposredno odvisne od izbrane temperature popuščanja in trajanja – višje temperature praviloma dajejo nižjo trdoto in večjo žilavost.

4.5 Naogljičenje

Namen: Naogljičenje je obdelava za površinsko utrjevanje. Ustvari trdo, proti obrabi odporno zunanjo plast (ohišje) na jeklu, medtem ko ohranja mehkejšo in bolj trdno notranjost (jedro).

Postopek:

1. Jekleno komponento 1025 segrejte v atmosferi, bogati z ogljikom (plin, tekočina ali trdna plast) pri temperaturah, ki so običajno med 880–930 °C. Ogljik difundira na površino jekla.
2. Nadzorujte čas postopka in temperaturo, da dosežete želeno globino ohišja in koncentracijo ogljika.
3. Sledite naogljičenju s kaljenjem, da utrdite ohišje z visoko vsebnostjo ogljika.
4. Popustite komponento, da izboljšate lastnosti ohišja in jedra.

rezultat: Idealno za komponente, ki zahtevajo visoko površinsko odpornost proti obrabi v kombinaciji z duktilnostjo in žilavostjo jedra.

4.6 Karbonitriranje

Namen: Tako kot naogljičenje je tudi karbonitriranje postopek površinskega utrjevanja, ki v površinsko plast jekla vnaša ogljik in dušik.

Postopek:

1. Jeklo segrevajte v atmosferi, ki vsebuje vire ogljika in dušika, običajno pri nekoliko nižjih temperaturah kot naogljičenje (okoli 900 °C).
2. Oba elementa difundirata v površino. Dodatek dušika poveča kaljivost ohišja.
3. Pogasite komponento. Zaradi povečane kaljivosti je pogosto mogoče uporabiti manj močno kaljenje (npr. olje) v primerjavi z naogljičenjem.
4. Temper po potrebi.

rezultat: Izdeluje trdo ohišje, odporno proti obrabi. Izboljšana kaljivost omogoča učinkovito kaljenje s potencialno manjšo deformacijo, zaradi česar je primeren za komponente, ki zahtevajo dober nadzor dimenzij.

4.7 Lajšanje stresa

Namen: Za zmanjšanje notranjih napetosti, zaklenjenih v jeklu zaradi predhodnih proizvodnih postopkov, kot je težka strojna obdelava, hladno oblikovanje ali varjenje.

Postopek:

1. Jekleno komponento enakomerno segrejte na temperaturo pod spodnjo kritično točko (Ac1), običajno okoli 600 °C.
2. Držite pri temperaturi dovolj dolgo (npr. najmanj 1 uro na palec debeline).
3. Počasi ohladite, da čim bolj zmanjšate ponovni vnos toplotnih obremenitev.

rezultat: Izboljša dimenzijsko stabilnost med nadaljnjo strojno obdelavo ali uporabo in zmanjša tveganje za popačenje ali razpoke, ki jih povzročajo preostale napetosti.

4.8 Izbira ustreznega zdravljenja

Optimalna toplotna obdelava jekla 1025 je v celoti odvisna od končnih zahtev komponente:

• Za maksimalno obliko in mehkobo: Izberite Žarjenje.
• Za prefinjeno strukturo z uravnoteženo trdnostjo in duktilnostjo: Razmislite Normaliziranje.
• Za povečano trdoto (v mejah), ki ji sledi izboljšana žilavost: Uporaba Kaljenje in kaljenje.
• Za visoko površinsko trdoto in odpornost proti obrabi s trdim jedrom: Zaposliti Naogljičenje oz Karbonitriranje.
• Za zmanjšanje notranjih napetosti zaradi izdelave: Prijavite se Lajšanje stresa.

Izbira pravilnega postopka zagotavlja zanesljivo delovanje jekla 1025 pri predvideni uporabi. Če potrebujete dodatno pomoč pri izbiri najboljše toplotne obdelave za vaše posebne potrebe, se posvetujte z našo tehnično ekipo.