AISI 1025 Karbon Çelik Özellikleri ve Uygulamaları

AISI 1025 karbon çeliği, çeşitli endüstriyel sektörlerde sıklıkla kullanılan, düz karbon çeliğidir. Düşük karbonlu çelik olarak sınıflandırılır, ancak belirli bağlama bağlı olarak bazen orta karbonlu listelerde referans alınır. Özellikleri, onu çok sayıda uygulama için çok yönlü bir malzeme haline getirir.

1. 1025 Carbon Steel Chemical Composition (ASTM Standards)

1025 çeliğin kimyasal yapısı, tutarlılığı garanti eden yerleşik endüstri standartları tarafından yönetilir. Temel özellikler şunlardır:

• Standartlar:ASTM A29/A29M, ASTM A108, ASTM A576-90b (2000)
• Karbon (C): 0.22% – 0.28%
• Manganez (Mn): 0.30% – 0.60%
• Fosfor (P): 0.040% maksimum
• Kükürt (S): 0.050% maksimum
• UNS Tanımı: G10250

Bu bileşim aralıkları, notun temel özelliklerini tanımlar.

2. 1025 Karbon Steel Mechanical Properties

1025 çeliğin çekme dayanımı ve akma dayanımı gibi mekanik özellikleri, çeliğin durumundan (örneğin sıcak haddelenmiş, soğuk işlenmiş) ve daha sonraki ısıl işlemden etkilenir.

• Sıcak Haddelenmiş: Sıcak haddelenmiş çubuklar için tipik değerler (örneğin, 16 mm çap) birçok genel amaçlı uygulama için uygun orta düzeyde mukavemet seviyeleri gösterir. Belirli mukavemet rakamları değişebilir. [Orijinal belge kaynağı 11, 125-175 ksi TS / 80 ksi YS gibi rakamlar sağlarken, diğer kaynaklar düşük karbonlu çelik için tipik olan daha düşük değerleri önermektedir. Garantili minimumlar için belirli değirmen sertifikalarına danışmak en iyisidir].
• Genel Özellikler: Daha yüksek karbonlu veya alaşımlı çeliklerle karşılaştırıldığında, 1025 daha düşük çekme dayanımına sahiptir ancak genel olarak iyi süneklik ve tokluğa sahiptir.

1025 çelik, özellikle soğuk işlenmiş (CF) durumda tedarik edildiğinde önemli bir avantaj olan iyi işlenebilirliğe sahiptir. Daha düşük karbon içeriği, daha sert çeliklerle karşılaştırıldığında daha kolay işlenmesine katkıda bulunur.

3. 1025 Karbon Steel Applications

• Şaftlama: İyi işlenebilirlik özelliği onu endüstriyel şaftlar için popüler bir seçim haline getirir.
• Yapısal Bileşenler: Bunlar yapısal uygulamalarda kullanılır ve sıklıkla EN 10025 gibi standartlara uygun sıcak haddelenmiş ürünler olarak veya şekillendirilebilirliğin önemli olabileceği ASTM A1011/A1011M uyarınca levha/şerit olarak tedarik edilir.

4. 1025 Çelik için Isıl İşlem Kılavuzu

1025 çelik çok yönlü düşük karbonlu bir çeliktir. Mekanik özellikleri çeşitli ısıl işlem süreçleriyle önemli ölçüde değiştirilebilir. Bu işlemleri anlamak, 1025 çeliği belirli endüstriyel uygulamalar için optimize etmenin anahtarıdır. Bu kılavuz, 1025 çeliğine uygulanan yaygın ısıl işlemleri ve bunların etkilerini ana hatlarıyla açıklamaktadır.

4.1 Tavlama

Amaç: Tavlama, öncelikle 1025 çeliği yumuşatmak, onu daha sünek ve şekillendirilmesi daha kolay hale getirmek için kullanılır. Ayrıca iç gerilimleri azaltır ve tane yapısını iyileştirir.

İşlem:

1. Çeliği, genellikle 1025 gibi düşük karbonlu sınıflar için 880-930°C olan tavlama aralığı içindeki bir sıcaklığa eşit şekilde ısıtın.
2. Bu sıcaklıkta çeliğin tam ostenitleşmesine (çeliğin yapısının ostenite dönüşmesine) yetecek kadar uzun süre tutun.
3. Çeliği yavaşça, genellikle fırının içinde soğutun.

Sonuç: Yavaş soğutma, esas olarak ferrit ve perlitten oluşan yumuşak bir mikro yapının oluşumunu destekler. Bu, sünekliği ve şekillendirilebilirliği artırarak çeliği sonraki üretim adımlarına hazırlar.

4.2 Normalleştirme

Amaç: Normalleştirme, tane boyutunu iyileştirir ve mikro yapısal tekdüzeliği iyileştirir. Tavlanmış 1025 çeliğinden biraz daha yüksek mukavemet ve sertlik ile sonuçlanırken iyi sünekliği korur.

İşlem:

1. Çeliği ostenitleme sıcaklığı aralığına (tavlamaya benzer, yaklaşık 880-930°C) kadar ısıtın.
2. Homojen ısıtma için belirli bir sıcaklıkta tutun.
3. Çeliği fırının dışında, durgun havada soğutun.

Sonuç: Daha hızlı soğutma hızı (tavlamaya kıyasla) daha ince, daha düzgün bir tane yapısı üretir. Normalizasyon genellikle işlenmiş veya dövülmüş çeliğe, işleme veya daha ileri ısıl işlem için hazırlamak amacıyla uygulanır.

4.3 Sertleştirme (Söndürme)

Amaç: Çeliğin sertliğini ve mukavemetini artırmak için. Düşük karbon içeriği nedeniyle 1025 çeliğinin orta veya yüksek karbonlu çeliklere kıyasla sınırlı sertleştirilebilirliğe sahip olduğunu unutmayın.

İşlem:

1. Çeliği, özgül ostenitleme sıcaklığına kadar (düşük karbonlu çelik için yaklaşık 770-800°C) ısıtın.
2. Çeliği su, tuzlu su veya yağ gibi uygun bir ortamda hızla soğutun (söndürün).

Sonuç: Hızlı soğutma, ostenit fazını sert bir mikro yapı olan martensite dönüştürür. Ancak, 1025 çelikte oluşan martensit nispeten düşük sertliktedir. Söndürme önemli iç gerilimler getirir ve bozulma riski taşır. Düşük sertleştirilebilirlik nedeniyle tamamen martensitik bir yapı elde etmek zor olabilir; agresif söndürme ile bile ferrit veya perlit gibi diğer mikro yapılar oluşabilir.

4.4 Temperleme

Amaç: Tavlama işlemi gerçekleştirilir sonrasında Martensitin yapısında bulunan kırılganlığı azaltmak ve tokluğu arttırmak için sertleştirme (su verme) işlemi uygulanır.

İşlem:

1. Daha önce söndürülmüş çeliği, alt kritik noktanın (Ac1, yaklaşık 727°C) altındaki belirli bir sıcaklığa kadar tekrar ısıtın.
2. Belirli bir süre temperleme sıcaklığında tutun.
3. Çeliği genellikle havada soğutun.

Sonuç: Tavlama, martensitik yapıyı değiştirerek sertlik, mukavemet ve tokluk arasında istenen dengeyi sağlar. Son özellikler doğrudan seçilen tavlama sıcaklığına ve süresine bağlıdır – daha yüksek sıcaklıklar genellikle daha düşük sertlik ve daha yüksek tokluk sağlar.

4.5 Karbürleme

Amaç: Karbürleme, bir yüzey sertleştirme işlemidir. Çelik üzerinde sert, aşınmaya dayanıklı bir dış tabaka (kasa) oluştururken daha yumuşak, daha sert bir iç kısım (çekirdek) korur.

İşlem:

1. 1025 çelik bileşenini karbon açısından zengin bir atmosferde (gaz, sıvı veya katı paket) tipik olarak 880-930°C arasındaki sıcaklıklarda ısıtın. Karbon çeliğin yüzeyine yayılır.
2. İstenilen kasa derinliğini ve karbon konsantrasyonunu elde etmek için işlem süresini ve sıcaklığını kontrol edin.
3. Yüksek karbonlu kasayı sertleştirmek için karbürlemeyi söndürme işlemi takip eder.
4. Kasanın ve çekirdeğin özelliklerini geliştirmek için bileşeni temperleyin.

Sonuç: Çekirdek sünekliği ve tokluğu ile birlikte yüksek yüzey aşınma direnci gerektiren bileşenler için idealdir.

4.6 Karbonitrasyon

Amaç: Karbürizasyon gibi karbonitrürleme de çeliğin yüzey tabakasına karbon ve azot katan bir yüzey sertleştirme işlemidir.

İşlem:

1. Çeliği, genellikle karbürlemeden biraz daha düşük sıcaklıklarda (yaklaşık 900°C) karbon ve nitrojen kaynakları içeren bir atmosferde ısıtın.
2. Her iki element de yüzeye yayılır. Azot eklenmesi kasanın sertleşebilirliğini artırır.
3. Bileşeni söndürün. Arttırılmış sertleştirilebilirlik sayesinde, karbürizasyona kıyasla daha az şiddetli bir söndürme (örneğin, yağ) sıklıkla kullanılabilir.
4. Gerektiği gibi kıvamını ayarlayın.

Sonuç: Sert, aşınmaya dayanıklı bir kasa üretir. Geliştirilmiş sertleştirilebilirlik, potansiyel olarak daha az bozulma ile etkili sertleştirmeye olanak tanır ve bu da onu iyi boyut kontrolü gerektiren bileşenler için uygun hale getirir.

4.7 Stres Giderici

Amaç: Ağır işleme, soğuk şekillendirme veya kaynak gibi önceki üretim süreçlerinden kaynaklanan çelikte oluşan iç gerilimleri azaltmak.

İşlem:

1. Çelik bileşeni, genellikle 600°C civarında olan alt kritik noktanın (Ac1) altındaki bir sıcaklığa eşit şekilde ısıtın.
2. Sıcaklıkta yeterli bir süre tutun (örneğin, her inç kalınlık için en az 1 saat).
3. Isıl gerilimlerin tekrar ortaya çıkmasını en aza indirmek için yavaşça soğutun.

Sonuç: Sonraki işleme veya kullanım sırasında boyut kararlılığını artırır ve artık gerilimden kaynaklanan bozulma veya çatlama riskini azaltır.

4.8 Uygun Tedavinin Seçilmesi

1025 çeliği için optimum ısıl işlem tamamen bileşenin nihai gereksinimlerine bağlıdır:

• Maksimum şekillendirilebilirlik ve yumuşaklık için: Seçmek Tavlama.
• Dengeli mukavemet ve sünekliğe sahip rafine bir yapı için: Dikkate almak Normalleştirme.
• Arttırılmış sertlik (sınırlar dahilinde) ve ardından iyileştirilmiş tokluk için: Kullanmak Söndürme ve Tavlama.
• Yüksek yüzey sertliği ve aşınma direnci için tok bir çekirdeğe sahip: İstihdam etmek Karbürleme veya Karbonitrasyon.
• Üretimden kaynaklanan iç gerilimleri en aza indirmek için: Uygula Stres Giderici.

Doğru işlemi seçmek, 1025 çeliğinin amaçlanan uygulamada güvenilir bir şekilde performans göstermesini sağlar. Belirli ihtiyaçlarınız için en iyi ısıl işlemi seçmede daha fazla yardıma ihtiyacınız varsa, lütfen teknik ekibimize danışın.