Свако ко се бави механичким дизајном сигурно је упознат са ознаком "40Цр". Када је овај материјал одређен на нацрту, дизајнер је генерално сигуран у избор: нуди довољну чврстоћу, добру жилавост и добро реагује на топлотну обраду.
40Цр челик – Донггуан Тонгии метал
Али да ли сте се икада запитали-с обзиром на широку лепезу челика доступних на тржишту-зашто је управо 40Цр постао најчешће коришћен?
Данас, хајде да истражимо шта тачно чини 40Цр тако изузетним.
И. Шта је тачно 40Цр?
Потпуна класификација за 40Цр је „легирани конструкцијски челик“. Као што назив говори, то није обичан угљенични челик; садржи додатне легирајуће елементе.
Хемијски састав 40Цр се генерално контролише на следећи начин: садржај угљеника између 0,37% и 0,44%, а садржај хрома између 0,80% и 1,10%. Угљеник обезбеђује снагу, док хром побољшава очвршћавање.
40Цр – Схангхаи Схихенг Аллои (Гроуп) Цо., Лтд.
Међутим, права вредност 40Цр не лежи само у његовом садржају хрома, већ у чињеници да се након одговарајуће топлотне обраде постиже одличан баланс чврстоће, жилавости и отпорности на хабање.
Једноставно речено: тешко је када треба да буде тешко и тешко када треба да буде тешко-свестрани-без слабих тачака.
ИИ. Четири главне предности-свака изузетна карактеристика
40Цр се тако широко користи првенствено због следеће четири могућности:
Прво, висока чврстоћа. Након гашења и темперирања, 40Цр може постићи затезну чврстоћу већу од 980 МПа и границу течења већу од 785 МПа. Овај ниво чврстоће је више него довољан да се носи са-захтевима носивости већине механичких компоненти.
Слика
Друго, добра чврстоћа. Само тврдоћа није довољна; материјал такође мора да издржи удар. Након гашења и темперирања, 40Цр показује апсорпцију енергије удара од преко 47 џула и смањење површине од преко 45%. Поседује и снагу и жилавост осигурава да је отпоран на ломљив лом.
Треће, одлична отпорност на хабање. Чак иу каљеном и темперираном стању, 40Цр показује значајну отпорност на хабање. Ако специфичне радне површине-као што су рукавци вратила, зупци или зупци зупчаника-захтевају већу површинску тврдоћу, индукционо каљење се може извршити након почетне топлотне обраде, чиме се постиже површинска тврдоћа од 48 до 55 ХРЦ. Четврто, има добру способност очвршћавања. У поређењу са стандардним челицима од 40 или 45, 40Цр показује значајно побољшану отврдљивост због додатка хрома. Каљењем уљем могу се стврднути делови пречника 15–40 мм, док се каљењем водом могу очврснути делови од 28–60 мм. Ово олакшава постизање уједначених својстава у деловима средње величине{18}}.
ИИИ. Кључ лежи у топлотној обради, а не само у самом материјалу
Многи људи претпостављају да је 40Цр спреман за употребу одмах након куповине; у стварности, већина његових карактеристика је изведена из процеса топлотне обраде.
Класична метода термичке обраде за 40Цр је "гашење и каљење" (К&Т).
Стандардни препоручени процес укључује гашење уља на 850 степени након чега следи каљење на 520 степени. Наравно, у стварној производњи, прилагођавања треба извршити на основу димензија делова и расположиве опреме.
Какву микроструктуру добија 40Цр након гашења и темперирања? Каљени сорбит. Ову микроструктуру карактерише комбинација високе чврстоће и жилавости.
ИВ. Где се користи?
40Цр има широк спектар примена.
Компоненте вратила су његов примарни домен{0}}Погонске осовине, вретена, назубљене осовине и радилице често користе 40Цр.
Такође се обично користи за компоненте преноса као што су зупчаници, пужеви и ланчаници.
Поред тога, користи се за делове који су изложени сложеним напрезањима, као што су клипњаче, клинови и зглобови управљача.
Ако део треба да издржи умерена-до-висока оптерећења, има попречни пресек разумне величине-и захтева баланс свеобухватних механичких својстава, 40Цр је генерално најбољи избор.
В. Замке које треба избегавати када користите 40Цр
Иако је 40Цр одличан материјал, не може се користити неселективно. Имајте на уму следеће тачке током фазе дизајна:
Прво, топлотна обрада је неопходна. 40Цр се најчешће користи у каљеном и темперираном стању. Ако је материјал машински обрађен и пуштен у употребу без термичке обраде, његове предности у чврстоћи и жилавости се не могу остварити. Захтеви за термичку обраду и опсег тврдоће морају бити јасно наведени на инжењерским цртежима.
Друго, избегавајте заваривање. 40Цр има релативно лошу заварљивост. Због високог садржаја угљеника, заварени шав и зона{2}}захваћена топлотом су склони пуцању на хладно. Ако је заваривање апсолутно неопходно, материјал мора бити претходно загрејан на 200–300 степени, морају се користити ниско-електроде са ниским садржајем водоника, а потребан је третман за уклањање водоника након -заваривања--што процес чини сложеним и ризичним. Најбоље је избегавати заварене конструкције ако је могуће.
Треће, будите опрезни са деловима великог -попречног- пресека. Иако 40Цр има бољу каљивост од обичног угљеничног челика, он није неограничен. Ако је попречни пресек- дела превелик, језгро се можда неће у потпуности очврснути, што ће резултирати неуједначеним својствима. У таквим случајевима, размотрите материјале са већом отврдљивошћу, као што су 35ЦрМо или 42ЦрМо.
Четврто, уверите се да су спецификације цртежа стандардизоване. Једноставно означавање дела „40Цр“ је недовољно. Генерално, за каљене и темпериране делове, спецификација треба да гласи:
Угашен и каљен; тврдоћа 28–32 ХРЦ.
Ако је потребна локализована отпорност на хабање, наведите:
Угашен и каљен; тврдоћа 28–32 ХРЦ; индукционо очвршћавање у назначеном подручју; површинска тврдоћа 48–55 ХРЦ; ефективна дубина очврслог слоја 2–3 мм.
ВИ. Па, како бираш?
Ево живописне аналогије: челик 45 је „основни модел“, 40Цр је „удобни модел“, а 42ЦрМо је „модел високих{3}}спецификација“.
За делове са малим попречним пресеком{0}}и малим оптерећењима, довољно је 45 челика. За средње{3}}попречне пресеке и стандардна оптерећења, 40Цр нуди најбољи однос цене{5}}перформанси. За велике попречне-пресеке и захтевне услове рада, 42ЦрМо је прави избор.
Разлог зашто је 40Цр постао материјал који се користи-у механичком дизајну своди се на једну ствар: уравнотежене перформансе, умерену цену и зрелу технологију обраде.
Можда није апсолутно најбољи у било којој појединачној метрици, али нема очигледне слабости у погледу снаге, жилавости, отпорности на хабање или отврдњавања. За инжењера, добро-заокружен материјал као што је овај пружа највећи мир.
