Caracteristicile oțelului 45. Cum se întărește oțelul. Încălzirea oțelului 45

Fiecare aliaj are o compoziție unică. În ceea ce privește un astfel de material ca oțel, se știe că conține fier și carbon în anumite proporții. Fiecare brand de oțel are un nume unic, în care compoziția chimică și caracteristicile sale fizice sunt criptate. Oțelul 45 nu face excepție. În acest articol, ia în considerare acest aliaj popular în mai multe detalii.

Compoziție chimică

Toată lumea care se ocupă cu aliajele știe că elementele care compun compoziția le afectează caracteristicile. Oțel 45 - calitatea constructivă a carbonului. Din numele devine clar că compoziția sa include carbon - 0,45%. Cea mai mare parte, desigur, este fier - 97%. Restul de 2,55% cuprinde elemente chimice, cum ar fi mangan (0,7%), siliciu (0,2-0,3%), nichel (0,25%), crom (0,25%), cupru (0,25%), arsen (0,08), sulf (0,04) și fosfor (0,035%). Fiecare dintre ele elemente de aliere afectează performanța oțelului 45. De exemplu, manganul este prezent în aproape toate tipurile de oțel. Îndepărtează oxigenul din acesta și reduce conținutul de sulf. Siliciul afectează întărirea oțelului. În plus, crește rezistența la elasticitate și elasticitatea.

Carbon și efectul său asupra proprietăților oțelului

Una dintre cele mai importante componente care întărește acest aliaj și dă duritate este carbonul. În plus, reduce ductilitatea și vâscozitatea. Efectul carbonului asupra caracteristicilor oțelului 45 este clar vizibil pe diagrama de stare. Din structura aliajului și va atârna proprietățile sale. De exemplu, cu o structură de perlit, oțelul poate fi mai bine prelucrat și sudat. Structura ferită este caracterizată printr-o ușoară duritate și plasticitate ridicată. Austenita în oțel este întotdeauna lichidă și atunci când se răcește, poziția granulelor de carbon din rețeaua de cristal se poate schimba în mod semnificativ.

Structura oțelului 45

Deci, cementitul este un compus chimic al Fe₃C, iar în afară de el, ferita (C) este prezentă și în oțel. Împreună formează o altă structură - perlit. Deoarece conținutul de carbon este sub 0,8%, un astfel de oțel este considerat a fi non-eutectic. Și pentru a-și îmbunătăți proprietățile, trebuie să fie întărit sau recoace. Acest lucru se realizează prin încălzirea acestuia, în care acesta trece într-o stare austenită. Puncte critice pentru acest aliaj: AC₁= 725 ° C, AC₃= 770 ° C. Când se încălzește la 700 ° C, nu vor apărea modificări vizibile.

Să luăm în considerare schema de stare a oțelului 45 în detaliu.

Deci, deoarece în aliaj există 0,45% carbon, pe linia orizontală inferioară, trebuie să găsiți această valoare. Ridicând, în sus, puteți urmări toate transformările din oțel. Astfel, atunci când este încălzit deasupra liniei AS, aliajul va fi în stare lichidă.

Apoi, odată cu scăderea temperaturii, zăbrelele atomice ale fierului vor fi rearanjate de la centrele de la fața la centrele de volum și, prin urmare, ferită va predomina în el. O cantitate mare de carbon va fi treptat convertită de la austenită la perlit. Structura finală a aliajului va depinde, de asemenea, de modul în care oțelul a fost răcit după răcire.

Tratamentul termic

Dacă acest aliaj nu este supus unui tratament termic, cementitul și ferita predomină în structura sa și, prin urmare, nu poate fi prelucrată mecanic. Tensiunea internă dintre atomii acestui aliaj va fi atât de ridicată încât se va sparge atunci când se freacă și se vor întoarce. Pentru a evita acest lucru, se folosește un tratament termic. Acesta poate consta în mai multe procese: recoacere, normalizare, întărire, temperare. Același tratament termic va depinde de tipul de produs (forjare, laminare) și scopul său tehnic.

Privind din nou la diagrama de stare, putem concluziona că 850 ° C este temperatura optimă pentru stingere. În acest moment, pentru un oțel cu un conținut de carbon de 0,45%, se produce tranziția într-o stare austenitică.

De aceea, mai des, întărirea oțelului 45 se realizează la o temperatură de 850 ° C, iar temperarea este de 550 ° C. În acest caz, aliajul va avea o rezistență la tracțiune - 900 MPa, o rezistență randament - 800 MPa, duritatea - 1,2 MJ / m2, relativ îngustare - 65% și o duritate de 260. La creșterea temperaturii de temperare, atunci puterea de curgere iar duritatea va scădea, iar valorile rămase, dimpotrivă, vor crește.

Proprietăți fizice

După cum sa menționat deja anterior, caracteristicile aliajului în ansamblu va depinde de calire oțel 45. Prin ea insasi, ferita este moale și ductil suficient, și perlită este greu, dar mai fragil. Deci, structura perlită arată ca o patiserie. Cristale de ferită moale alternativă cu cementită solidă. Acestea din urmă, oferă rezistență la uzură perlită și duritate. Pe baza acestui fapt, se poate concluziona că atunci când conținutul de carbon crește, volumul pe care îl ocupă perlitul și, bineînțeles, proprietățile aliajului se îmbunătățesc.

În general, se poate spune că oțelul 45 este suficient de puternic, dur și poate fi prelucrat bine. Din dezavantaje se poate identifica sudabilitatea slabă și susceptibilitatea la coroziune. Părțile din oțel 45 sunt rezistente la uzură și pot rezista modificărilor de temperatură de la 200 la 600 ° C. Informații detaliate despre proprietățile fizice și mecanice pot fi văzute în tabelul următor.

Ca în cazul oricărui alt tip de oțel, pentru aceasta înainte de prelucrare este necesar să efectuați calculul moduri de tăiere. Ei trebuie să aleagă unealta corectă de tăiere, viteza arborelui și, desigur, să calculeze rata de alimentare. În ciuda faptului că oțelul 45 se pretează a fi prelucrat, în cazul în care selectarea în mod necorespunzător condițiile de tăiere, pot exista probleme, cum ar fi prea cald, chips-uri acoperi off, viteza de reducere a arborelui arbitrar. În plus, pentru acest tip de prelucrare ca și întoarcere, se recomandă utilizarea unui agent de răcire pentru acest aliaj.

O mare importanță este alegerea instrumentelor de tăiere. Trebuie selectată în funcție de duritatea oțelului 45. De exemplu, tăietorul T15K6 și altele cu proprietăți similare vor funcționa bine.

Domeniul de aplicare

Pe baza caracteristicilor oțelului 45, putem concluziona că aliajul este utilizat pe scară largă în industria metalurgică. Astfel, sunt realizate axe, cilindri, camă și o varietate de arbori. Aceste părți ar trebui să aibă o putere sporită. Întreprinderile diferite fac forma, sortimentul și dimensiunile determinate de GOST. Oțelul 45 se referă la aliaje greu de sudat, astfel încât cea mai mare parte a sortimentului este realizată sub formă de țevi fără sudură.