EN
1045 маркалы болат таяғының тепе-теңдікті механикалық қасиеттері
Құрылымдық сенімділік үшін ағу шегі, тартылу беріктігі және қаттылық
1045 маркалы болат таяқшасы жоғары қысымға шыдайтын құрылыс қажеттіліктері кезінде жақсы механикалық қасиеттерге ие. Материалдың шекті созылу беріктігі шамамен 565 МПа, ал ағу шегі шамамен 310 МПа құрайды. Басқаша айтқанда, ол пластикалық деформацияға ұшырамас бұрын өте көп қысымға шыдайды. Сонымен қатар, материал қаттылығы 170–210 НВ аралығында, яғни ол сызғышқа төзімді және өңдеуге қолайлы. Осы сипаттамаларына байланысты бұл болат көптеген өндірушілер тарапынан тірек бөліктері, рамалық бөліктер, қолдағыш бөліктер, сондай-ақ өнеркәсіптік қосылатын бөліктер сияқты салмақты қабылдайтын бөліктер үшін қолданылады.
Қасиетінің мәні Қолданысқа әсері
Шекті созылу беріктігі 565 МПа Созылу кезінде сынға ұшырамауға көмектеседі
Ағу шегі 310 МПа Тұрақты деформациялардың пайда болуын болдырмауға көмектеседі
Қаттылығы (НВ) 170–210 Тозуға төзімділікті және өңдеуге қолайлылықты оптималдандырады
Төмен және жоғары көміртекті болаттармен салыстырғандағы тартылғыштығы мен соққыға беріктігі
Төменгі көміртті болаттар мен 1045 болатын салыстырғанда, пішіндеу икемділігі мен суық иілу қабілеті 1045 болатында 15% жоғары аққыштық шегін көрсетеді, ал оның жоғары көміртті болаттармен салыстырғандағы өнімділігі жоғары деңгейдегі өнімділікке жақын. Бұл — соққыға төзімді (энергия жұту) болат, сынақтан өткен аймақтың (қимасының) азаюы шамамен 40%, ал сенімді созылуы 12–17 пайыз болады. Бұл болаттың ерекшелігі — төмен бағалы қоспалы материалдардың көмегімен жеткізілген тәуелсіздік пен қаттылықтың таңғажайып үйлесімі. Бұл қасиет қозғалыстағы бөлшектерде (әсіресе көп кернеу түсетін айналмалы валдар мен өнеркәсіптік иілмелі байланыстар сияқты қолданыстарда) материалы қатты циклды кернеуге ұшырайтын жағдайларда сүйекті сынуды болдырмау үшін өте маңызды.
1045 болатынан жасалған стерженьдердің негізгі механикалық қолданыстары
Валдар, осьтер және қосқыш шатундар: динамикалық жүктеме кезіндегі өнімділік
1045 маркалы болаттан жасалған стерженьдердің типтік қолданылуы — қайталанатын кернеулер мен бұралу күштері әсер ететін валдар, осьтер және шатундарды құру болып табылады. Дұрыс жылумен өңделген осы тектес болаттың созылу беріктігі шамамен 570–700 МПа, ал ағу шегі шамамен 310 МПа құрайды. Бұл болат сонымен қатар соққыны жұту қабілетімен де белгілі, оның қалыпты температурада 40–60 джоульдік соққыға төзімділігі дәлелденген, сондықтан ол жүктеменің қатып қалуы кезіндегі сенімділікті қамтамасыз етеді. Бұл қасиет әсіресе кенеттен пайда болатын кернеулер жиі кездесетін автокөліктердің күш беру жүйесінің және үлкен машиналардың компоненттері үшін өте маңызды. Болаттың көміртегі мазмұны (шамамен 0,45 %) оны жоғары көміртегі болаттарға тән сығылуға ұшырау қаупін туғызбай-ақ қатайтуға мүмкіндік береді. Төмен көміртегі болаттармен салыстырғанда 1045 болаты қызмет көрсету кезінде абразивті тозуға әлдеқайда төзімді.
Тісті беріліс және иілген валдар: беріліс жүйелеріндегі тозуға төзімділік пен циклдық тозуға төзімділік
Беріліс тістері мен иілген валдар 1045 маркалы болаттан жасалған бұрғылардан жасалуы мүмкін, олар индукциялық немесе шамотты қыздыру арқылы беттік қатайтуға ұшырайды. Бұл 50–55 HRC беттік қаттылыққа әкеледі, сондықтан тістер үнемі тістесу кезінде тозуға өте жоғары төзімділік көрсетеді. Тісті берілістің ішкі қабаты 20–30% созылу қабілетін сақтайды, сондықтан ол пластикті қалады және сынып кетпей-ақ соққы жүктемелерін жұтуды қамтамасыз етеді. Өндірушілердің өздеріне идеалды жұмыс аймағын — қаттылық пен бекемдіктің оптималды арақатынасын құру мүмкіндігі осы компоненттерге циклдық тозуға өте жоғары төзімділік пен трещина пайда болуы мен таралуына қарсы төзімділік береді. Сондықтан бұл иілген валдардың миллиондаған циклдық жүктемелер кезіндегі циклдық тозуға төзімділігі көптеген қымбат тұратын жоғары легирленген болаттардан жақсы.
Жылумен өңдеудің оптимизацияланған режимінен кейінгі 1045 маркалы болат бұрғыларының сапасы
Қаттылық пен бекемдіктің тепе-теңдігі: суға салып суыту мен жылумен өңдеу арқылы
Біз 1045 маркалы болатты суға немесе майға салып суытқан кезде, болат құрылымы мартенситке айналады — бұл құрылым болаттың қаттылығын және сынығыштығын арттырады. Суытудан кейін біз 300–600 °C температуралық аралығында тұрақтандыру (темперлеу) процесін жүргізе аламыз; осы аралықта суытудың нәтижесінде пайда болған ішкі кернеулер жеңілдетіледі және болаттың икемділігінің біраз бөлігі қайтарылады. Сондықтан біз металдың беріктігі мен сынығыштығын қолданысқа қарай реттеуге болады. Беттік қаттылығы маңызды талап болатын тісті беріліс дөңгелектері үшін біз беттік қаттылықты арттырып, қабаттарға жақсы тозуға төзімділік беретін 300–400 °C температурасында темперлеу жүргіземіз. Ал қайталанатын кернеуге ұшырайтын иілу осьтері немесе біліктер үшін біз ұзақ уақыт пайдалануға төзімді қаттырақ ядро түзетін 500–600 °C (жоғары температурада) темперлеу жүргіземіз. Дұрыс орындалған жылумен өңдеу болаттың беріктігін әдемі 580 МПа-ға дейін көтеріп, 15% икемділікті сақтай алады. Бұл болаттан жасалған бөлшектер өңделмеген болаттан 40% ұзағырақ қызмет ете алады.
Суытқаннан кейін тартылған 1045 маркалы болат таяғы: жақсарған беттік бүтіндік пен өлшемдік дәлдік
1045 маркалы ыстық дайындалған болат таяғының қалыпты температурада суытқаннан кейін тартылуы үш негізгі артықшылық береді:
Беттің сапасы: Беттің сапасы шамамен 50% жақсарды. Бұл циклдық беріктікті арттырады және өңдеу уақытын қысқартады
Өлшемдік дәлдік: Суытқаннан кейін тартылған 1045 маркалы болат таяғы ±0,1 мм дәлдікке ие болғандықтан, ол дәлдік CNC-тегі айналдыру мен әйнекпен өңдеуге идеалды
Беріктік: Болаттың деформациялық қатайтуы химиялық құрамын өзгертпей, беріктік шегін 15–20% арттырады
Циклдық беріктіктің артуы нәтижесінде тәртіптілеу құрылымы жақсарып, қысуға қарсы қалдық керілулер артады. Өндіруші үшін бұл ыстық дайындалған болаттан суытқаннан кейін тартылған таяққа өңдеу көлемін 30% азайтудың нәтижесінде шығындарды төмендету дегенді білдіреді
Өндірістегі артықшылықтар: Өңдеу мен жасау оңайлығы
Орта көміртекті болаттар ішінде 1045 маркалы болат таяғы өте жақсы өңделу қабілетімен ерекшеленеді. Бұл материалда шамамен 0,45% көміртектің болуы оны токарлау, фрезерлеу немесе бұрғылау кезінде жұқа үзінділер түзуге мүмкіндік береді. Сондықтан құралдың қызмет ету мерзімі ұзарады және оның қызмет ету уақыты көміртегі мөлшері жоғарырақ болатқа қарағанда 30%-ға ұзарады деп күтуге болады. Цехтар кесу жылдамдығын арттыра алады және дәлме-дәл өлшемдерді (+/– 0,005 дюйм) қамтамасыз ете алады, сонымен қатар күрделі CNC өңдеу кезінде де жақсы сапаға қол жеткізе алады. Болжанатын металл түйірлі құрылымы дәлме-дәл дәнекерлеу мен суық формалауға мүмкіндік береді. Болжанатын технологиялық процестер нәтижесінде металл қосымша өңдеудің аз ғана қажеттілігі туындайды, сондықтан шығындар азаяды. Осы себептерге байланысты 1045 маркалы болат жоғары дәлдіктегі бөлшектерді жоғары көлемде шығаратын цехтар үшін негізгі болат түрі болып табылады. Уақыт өте келе бұл цехтар құрал-саймандарға кететін шығындарды азайтады және дайын бөлшектердің сапасын арттырады.
Жиі қойылатын сұрақтар
1045 маркалы болат таяғын қандай себептерге байланысты конструкциялық қолданысқа арналған деп есептеуге болады?
1045 маркалы болат таяқшасы — жоғары созылу беріктігі, жоғары ағу шегі және жоғары Бринелл қаттылығы салдарынан конструкциялық қолданысқа жарамды, сондықтан ол көршілес құрылымдар мен қолдау құрылымдары сияқты салмақты ұстай алады.
1045 маркалы болат динамикалық жүктеме жағдайларында қалай әрекет етеді?
1045 маркалы болат осьтер мен валдар сияқты бөлшектер үшін идеалды, себебі ол қайталанатын жүктемелер мен қатты соққыларға төзімді. Ол динамикалық жүктеме жағдайларында өте жақсы жұмыс істейді.
1045 маркалы болатты жылумен өңдеудің артықшылықтары қандай?
1045 маркалы болатты жылумен өңдеу процесі (суға салу) микроқұрылымды өзгертеді және қаттылық пен тоқтамдылықтың тепе-теңдігін оптималдайды, нәтижесінде кернеу әсерінен төзімділік артады және болаттың құрамдас геометриясына (мысалы, тісті берілістерге және т.б.) әсер ететін тозуға төзімділік жақсарып кетеді.
Неге тісті берілістер мен иілу осьтері үшін 1045 маркалы болат қолданылады?
1045 маркалы болаттан жасалған тісті берілістер мен иілу осьтерін таңдау оның беттік қаттылату қабілетіне, жоғары тозуға төзімділігіне және циклды жүктемелерге (жоғары циклды қолданыстарда да) төзімділігіне байланысты.
Суық тарту 1045 маркалы болат сырықтарына қандай пайда әкеледі?
Суық тарту кезінде 1045 маркалы болат сырықтарының беткі қабатының бүтіндігі, өлшемдік дәлдігі және беріктігі (жұмыс қатайту арқылы) жақсарылады, оларды дәлдікпен өңдеуге (бұл соңғы мақсат) дайындайды.