Lastnosti in uporaba ogljikovega jekla AISI 1045

Ogljikovo jeklo AISI 1045 je široko uporabljeno srednje ogljikovo jeklo, znano po dobrem razmerju med trdnostjo, žilavostjo in odpornostjo proti obrabi. Razumevanje njegovih značilnosti je bistveno za pravilno izbiro materiala v različnih industrijskih aplikacijah.

1. Jeklo 1045 Kemična sestava

Oznaka "1045" označuje navadno ogljikovo jeklo z nominalno vsebnostjo ogljika 0,45%. Ključni razponi sestave glede na glavne standarde so:

• Ogljik (C): Običajno 0,43% – 0,50% (npr. ASTM A29, SAE J403). Nekatere specifikacije dovoljujejo 0,42% – 0,50%.
• Mangan (Mn): Na splošno 0,60% – 0,90%. Nekateri standardi lahko določajo 0,50% – 0,80%.
• Silicij (Si): Pogosto določeno kot 0,15% – 0,35% ali največ 0,40%. Opomba: ploščice trgovske kakovosti morda nimajo določene vsebnosti silicija.
• Fosfor (P) in žveplo (S): To so nečistoče, ki se ohranjajo na nizkih ravneh, običajno največ 0,040% za P in največ 0,050% za S, čeprav lahko glede na standard veljajo strožje omejitve (npr. 0,035% max).
• Drugi elementi: Nekateri standardi (kot je JIS G4051) lahko določajo najvišje meje za elemente, kot so Cu (0,30%), Ni (0,20%) in Cr (0,20%).

2. 1045 Jeklo Mednarodne enakovredne ocene

Za globalno pridobivanje in specifikacijo je koristno poznati enakovredne stopnje jekla 1045:

• ISO: C45E4
• EN (Evropa): C45E (1.1191)
• DIN (Nemčija): C45 (1,0503)
• JIS (Japonska): S45C (občasno S48C)
• BS (UK): IC45 / 080A47
• GB (Kitajska): 45 (tudi 45H, ML45)
• GOST (Rusija): 45 (tudi 45H)
• drugo: NF C45 (Francija), AFNOR CC45 (Francija), UNI C45 / F.114 (Italija), SS 1650 (Švedska), UNE F.114 (Španija), ASTM 1045H (določena kaljivost).

3. 1045 Jeklo Mehanske lastnosti

Mehanske lastnosti jekla 1045 so zelo odvisne od njegovega stanja (kako je obdelano in toplotno obdelano).

Obdelani pogoji

Vroče valjani: V tem običajnem stanju dobave so značilne lastnosti:

• Natezna trdnost: ~585 MPa (85 ksi)
• Meja tečenja: ~310 MPa (45 ksi)
• Raztezek: ~17%
• Zmanjšanje površine: ~35%
• Trdota: ~170-229 HBW

Hladno vlečeno: Hladno vlečenje poveča trdnost in trdoto, vendar na splošno zmanjša duktilnost. Primeri vrednosti so lahko:

• Natezna trdnost: ~725 MPa (105 ksi)
• Meja tečenja: ~585 MPa (85 ksi)

4. 1045 Jeklo Toplotna obdelava

Toplotna obdelava je ključnega pomena za prilagajanje lastnosti jekla 1045:

4.1 Normalizacija: Segrevanje na 850-870°C in zračno hlajenje izboljša strukturo zrn. Posledica tega je izboljšana enakomernost, večja trdnost in boljši raztezek kot v valjanem stanju. Tipična trdota po normalizaciji je 170-217 HBW.

4.2 Utrjevanje (kaljenje) in popuščanje: Za maksimalno moč in trdoto:

4.2.1 Kaljenje: Segrejemo na 820-870°C in hitro ohladimo v vodi ali olju. Kaljenje z vodo zagotavlja hitrejše hlajenje in lahko doseže večjo globino kaljenja, zlasti v debelejših delih.

4.2.2 Kaljenje: Ponovno segrejte kaljeno jeklo na 550-650 °C, zadržite in hitro ohladite. S tem postopkom se zmanjša krhkost in doseže končno želeno ravnovesje trdote in žilavosti. Tipične lastnosti po kaljenju in kaljenju (Q&T):

• Natezna trdnost: > 686 MPa
• Meja tečenja: > 490 MPa
• Raztezek: > 17%
• Zmanjšanje površine: > 45%
• Trdota: 201-269 HBW

5. Upoštevanje kaljivosti

Kaljivost se nanaša na globino, do katere se jeklo lahko utrdi med kaljenjem. Kot navadno ogljikovo jeklo ima 1045 nižjo kaljivost v primerjavi z legiranimi jekli, kot je 4145. To pomeni, da je doseganje visoke trdote v celotnem jedru mogoče samo v razmeroma tankih delih. Na primer, doseganje HRC 45 bi bilo mogoče le znotraj zunanje palice 3-6,5 mm, kaljene pod posebnimi pogoji. To je ključna omejitev, ki jo je treba upoštevati pri večjih komponentah, ki zahtevajo visoko trdnost in trdoto jedra.

6. 1045 Jeklo Aplikacije

Zahvaljujoč vsestranskosti in stroškovni učinkovitosti se jeklo 1045 in njegovi ekvivalenti (kot je S45C) uporabljajo v številnih aplikacijah, ki zahtevajo dobro trdnost in odpornost proti obrabi, vključno z:

• Osi, gredi in vretena
• Zobniki in čepi
• Vijaki in ojnice
• Hidravlične spone
• Podporne plošče za hladno obdelavo in plastične kalupe
• Pritrdilne plošče za vrtalno orodje
• Plastični kalupi in podstavki za kalupe
• Sestavni deli standardnega kompleta rezil

Normalizirano ali rahlo hladno vlečeno stanje je pogosto primerno za aplikacije, ki potrebujejo natezno trdnost v območju 60–75 kgf/mm².

7. Izbira jekla 1045

Pri določanju jekla 1045 je bistveno določiti zahtevane pogoje (npr. vroče valjano, normalizirano, kaljeno in popuščeno) in se sklicevati na ustrezen standard (ASTM, EN, JIS itd.). To zagotavlja, da material izpolnjuje potrebno kemično sestavo in mehanske lastnosti za vašo specifično uporabo. Dejavniki, kot sta velikost komponente in zahtevana globina trdote, so ključni pri določanju, ali je 1045 najboljša izbira ali je potrebno legirano jeklo z večjo kaljivostjo.

Pri Aobo Steel vam lahko z našimi bogatimi izkušnjami na področju orodnih in legiranih jekel pomagamo izbrati pravi razred in stanje za vaše zahteve. Pišite nam, da se pogovorimo o vaših posebnih potrebah.

pogosta vprašanja

1. Za kaj je dobro jeklo 1045?

Jeklo 1045 je zanesljiva in stroškovno učinkovita izbira za številne aplikacije, ki zahtevajo dobro razmerje med trdnostjo, žilavostjo in odpornostjo proti obrabi. Njegovo vsestranskost še poveča njegova sposobnost za različne toplotne obdelave, kar omogoča optimizacijo lastnosti. Jeklo 1045 ponuja pragmatično rešitev od sestavnih delov orodij, kot so deli kalupov in vbodne plošče, do strojnih elementov, kot so zatiči, valji in celo zobniki in osi v manj zahtevnih aplikacijah. Vendar bi lahko bilo raziskovanje alternativ legiranega jekla primernejši pristop za komponente z znatnimi prečnimi prerezi, ki zahtevajo globoko in enakomerno utrjevanje.

2. Je 1045 močnejši od 4140?

Za manjše dele ali tiste z manj strogimi zahtevami glede trdnosti lahko jeklo 1045 ponudi bolj ekonomično rešitev. Vendar pa za večje, bolj kritične komponente, ki zahtevajo visoko trdnost in dosledno delovanje po celotnem preseku, 4140 jeklo bi bila boljša izbira.