EN
1045 plieno strypų subalansuotos mechaninės savybės
Takumo riba, tempimo stipris ir kietumas konstrukciniam patikimumui
1045 plieno strypas turi gerų mechaninių savybių statyboje, kai reikia atlaikyti didelį slėgį. Šio medžiagos ribinė tempimo stiprybė yra apie 565 MPa, o tekėjimo stiprybė – apytiksliai 310 MPa. Kitaip tariant, jis atlaiko didelį slėgį, kol pradeda plastškai deformuotis. Be to, medžiagos kietumas yra nuo 170 iki 210 HB, todėl ji atspari dilimui ir puikiai tinkama apdirbti. Dėl šių savybių šis plienas dažnai naudojamas daugelio gamintojų nešančiosioms detalėms, pvz., konstrukcijos daliams, atramoms ir pramoninėms jungiamosioms detalėms.
Savybės reikšmė Taikymo poveikis
Ribinė tempimo stiprybė 565 MPa Atsparumas plyšimams veikiant tempiamajam apkrovimui
Tekėjimo stiprybė 310 MPa Neleidžia nuolatinėms deformacijoms
Kietumas (HB) 170–210 Optimizuoja dilimo atsparumą ir apdirbamumą
Plastiškumas ir smūginė kietais lyginant su žemo ir aukšto anglies turinio plienais
Palyginus žemo anglies kiekio plienus su 1045 plienu, formavimo lankstumas ir šalto lenkimo galimybės rodo, kad 1045 plieno takumo stipris yra 15 % didesnis, o jo našumas, palyginti su aukšto anglies kiekio plienais, artimas aukščiausios klasės našumui. Tai plienas, kuris gali atlaikyti smūgius (energijos sugerties), kurio išbandytas skerspjūvio ploto sumažėjimas siekia beveik 40 %, o patikrintas ilgėjimas – 12–17 procentų. Šio plieno ypatinga savybė – nuostabi kietumo ir tvirtumo kombinacija, pasiekiama naudojant nebrangius lydinių medžiagas. Ši savybė ypač vertinga, kad būtų užkirstas kelias trapiai deformacijai judančiuose komponentuose, ypač intensyviai apkrautuose besisukančiuose velenuose ir pramoninėse jungtyse, kur medžiagos veikiamos reikšmingų pakartotinių įtempių.
Pagrindinės 1045 plieno strypų mechaninės paskirtys
Velentai, ašys ir jungiamieji strypai: našumas dinaminės apkrovos sąlygomis
1045 rūšies plieno strypų tipiška panaudojimo sritis – velenų, ašių ir jungiamųjų strypų gamyba, kuriose veikia pakartotiniai įtempimai ir sukimo jėgos. Tinkamai termiškai apdoroto šio tipo plieno tempimo stipris yra apie 570–700 MPa, o takumo riba – apie 310 MPa. Šis plienas taip pat žinomas dėl savo smūgio sugerties gebėjimo ir parodė gebėjimą ištverti 40–60 džaulių smūgius kambario temperatūroje, todėl jis patikimas net staigiai padidėjus apkrovai. Ši savybė ypač svarbi automobilių varomųjų sistemų ir didelės technikos detalių atveju, kai dažnai pasitaiko netikėti įtempimai. Atsižvelgiant į šio plieno anglies kiekį (apie 0,45 %), medžiaga gali būti kietinama be to, kad atsirastų trapumo problemų (kurios būdingos aukštesnio anglies kiekio plienams). Palyginus su žemesnio anglies kiekio plienais, 1045 rūšies plienas tarnavimo metu žymiai atsparesnis abrazyviniam dilimui.
Pavaros ir krumplinės velenai: dilimo atsparumas ir nuovargio ilgaamžiškumas perdavimo sistemose
Perdavimo pavaros ir krumpliniai velenai gali būti pagaminti iš 1045 plieno strypų, kuriuos galima paviršiškai kietinti indukcijos arba liepsnos būdu. Tai leidžia pasiekti paviršiaus kietumą 50–55 HRC, todėl pavarų dantys puikiai atsparūs nuolatiniam sujungimui sukeliamam dilimui. Pavaros šerdies tempimo ištįsimas išlieka 20–30 %, todėl ji išlieka plastinė ir geba sugerti smūgio apkrovas be trapaus lūžimo. Tai, kad gamintojai gali sukurti savo idealias darbo zonas, kuriose derinamas kietumas ir stiprumas, suteikia šiems komponentams labai aukštą nuovargio stiprumą bei atsparumą įtrūkimų susidarymui ir plitimui. Todėl šių krumplinių velenu nuovargio charakteristikos milijonams ciklinių apkrovų yra geresnės nei daugelio brangių aukšto lyginio plienų.
1045 plieno strypų našumas po šiluminio apdorojimo optimizavimo
Kietumo ir stiprumo pusiausvyra, pasiekta užšaldant ir temperuojant
Kai 1045 plieno strypą aušinamės tiek vandenyje, tiek alyvoje, plieno struktūra virsta martensitu – struktūra, kuri padidina plieno kietumą ir trapumą. Po užšaldymo galime atlikti kalvimo temperavimą temperatūros intervale nuo 300 iki 600 °C; šiame intervale pašalinamos vidinės įtempimų jėgos, susiformavusios užšaldymo metu, ir galime atkurti dalį lankstumo. Taip galime reguliuoti metalo stiprumą ar trapumą priklausomai nuo konkrečios užduoties. Pavarų dėžėms, kur paviršiaus kietumas yra svarbus reikalavimas, temperavimą galima atlikti 300–400 °C temperatūroje, kad padidintume paviršiaus kietumą ir suteiktume sluoksniams gerą dilimo atsparumą. Krumpliniams velenams ar ašims, kurie veikiami pakartotinių apkrovų, temperavimą galima atlikti 500–600 °C temperatūroje (auštesnėse temperatūrose), kad susidarytų tvirtesnis šerdies sluoksnis, kuris ištvers ilgalaikę eksploataciją. Teisingai atlikus šiluminį apdorojimą, plieno stiprumas gali būti padidintas iki įspūdingų 580 MPa, o tamprumas išlaikomas 15 %. Iš šio plieno pagamintos detalės tarnauja ilgiau nei neapdorotas plienas – net iki 40 % ilgiau.
Šaltai trauktas 1045 plieno strypas: pagerinta paviršiaus vientisumas ir matmenų tikslumas
Šaltasis traukimas leidžia deformuoti karštojo valcavimo būdu gautą 1045 plieno strypą kambario temperatūroje, suteikdamas tris pagrindinius privalumus:
Paviršiaus apdaila: paviršiaus kokybės pagerėjimas maždaug 50 %. Tai lemia padidėjusią nuovargio atsparumą ir sumažintą apdirbimo laiką
Matmenų tikslumas: puikiai tinka tiksliajam CNC sukimo ir šlifavimui, nes šaltai trauktas 1045 plieno strypas pasiekia siaurus nuokrypius ±0,1 mm
Atsparumas: plieno darbo kietinimas padidina takumo ribą 15–20 %, nepakeičiant jo cheminės sudėties.
Pagerėjęs nuovargio atsparumas pasiekiamas dėl tobulinto grūdelių struktūros ir padidėjusių suspaudimo liktinių įtempių. Gamintojui tai reiškia gerėjančias sąnaudas – nuo karštojo valcavimo būdu gauto plieno strypo iki šaltai traukto strypo reikia 30 % mažiau apdirbimo.
Privalumai gamyboje: lengvesnis apdirbimas ir suvirinimas
Tarp vidutinio anglies kiekio plienų 1045 plieno strypas išsiskiria dėl puikių apdirbimo savybių. Šiame pliene yra apie 0,45 % anglies, todėl apdirbant detalių paviršius (sukant, frezuojant ar gręžiant) susidaro smulkūs drožliai. Dėl to padidėja įrankių tarnavimo laikas – jie tarnaus apie 30 % ilgiau nei su aukštesnio anglies kiekio plienais. Įmonės gali padidinti pjovimo greičius ir pasiekti tikslų matmenų nuokrypį (+/– 0,005 colio), o net ir intensyviai dirbant su CNC įranga, gauti aukštos kokybės gaminius. Numatoma metalo grūdelių struktūra užtikrina numatomą suvirinimą ir šaltojo deformavimo procesą. Dėl stabilesnių technologijų reikia mažiau baigiamųjų apdirbimo operacijų, todėl sumažėja atliekų kiekis. Būtent todėl 1045 plienas yra renkamas plienas įmonėms, kurios gamina didelį tikslaus matmenų detalių kiekį. Laikui bėgant šios įmonės patiria mažesnes įrankių sąnaudas kartu su aukštesne galutinių gaminių kokybe.
D.U.K.
Kodėl 1045 plieno strypas tinka konstrukcinėms aplikacijoms?
1045 plieno strypas tinka konstrukcinėms aplikacijoms dėl didelės tempiamosios stiprybės, didelės takumo stiprybės ir didelės Brinelo kietumo, kuris leidžia jam išlaikyti apkrovą, pvz., rėminėse ir atraminėse konstrukcijose.
Kaip 1045 plienas veikia dinaminės apkrovos sąlygomis?
1045 plienas yra puikus detalių, tokių kaip velenai ir ašys, gamybai, nes jis gali atlaikyti pakartotines apkrovas ir staigius smūgius. Jis puikiai veikia dinaminės apkrovos sąlygomis.
Kokie yra 1045 plieno termoapdorojimo privalumai?
1045 plieno termoapdorojimo procesas (užšaldymas) keičia mikrostruktūrą ir optimizuoja kietumo bei lankstumo pusiausvyrą, kad padidėtų jo atsparumas įtempimams ir pagerėtų dilimo atsparumas plieno sudėtinėje geometrijoje (pvz., pavarose ir kt.).
Kodėl 1045 plienas yra pageidaujamas pavaroms ir velenams?
1045 plieno pavaros ir veleno naudojimas paaiškinamas šio plieno paviršiaus kietinimo galimybėmis, puikiu dilimo atsparumu ir nuovargio atsparumu (net ir esant aukštai ciklų apkrovai).
Kaip šaltasis traukimas naudingas 1045 plieno strypams?
Šaltuoju traukimu 1045 plieno strypai pagerinami pagal paviršiaus vientisumą, matmenų tikslumą ir stiprumą (dėl deformacinio kietėjimo), kad būtų paruošti tiksliajam apdirbimui (kuris yra galutinis tikslas).