重い機械シャフトなど、高ストレスプロジェクトに取り組んでいる場合, 産業用ギアボックス, またはブリッジ負荷を負担する部品 - EN45構造鋼 検討する価値のある高性能オプションです. この合金鋼は、例外的な強度と靭性のために設計されています, しかし、実際のシナリオではどのように機能しますか? このガイドは、その重要な特性を分解します, アプリケーション, および費用対効果, だからあなたはあなたの次のプロジェクトのために自信を持って決定することができます.
1. EN45構造鋼の材料特性
EN45のパフォーマンスは、慎重に調整された組成と特性に根ざしています. タスクを要求するための最大の選択肢になる詳細を調べてみましょう.
1.1 化学組成
The 化学組成 EN45は、その優れた強度と靭性を与えるものです. 以下は標準範囲です (のために 10083-3):
| 要素 | コンテンツ範囲 (%) | 重要な関数 |
| 炭素 (c) | 0.38 - 0.45 | 硬度と引張強度を向上させます |
| マンガン (Mn) | 0.70 - 1.00 | 延性と溶接性が向上します |
| シリコン (そして) | 0.15 - 0.40 | 製造中の耐熱性を高めます |
| 硫黄 (s) | ≤ 0.050 | 脆性を避けるために最小化されます |
| リン (p) | ≤ 0.050 | 亀裂を防ぐために制御されます |
| クロム (cr) | 0.90 - 1.20 | 耐摩耗性と靭性を増加させます |
| ニッケル (で) | 1.30 - 1.70 | 耐衝撃性を高めます, 特に寒い気温で |
| モリブデン (MO) | 0.15 - 0.25 | 硬化性と疲労抵抗を改善します |
| 他の合金要素 | トレース量 (例えば。, 銅) | コアプロパティに大きな影響はありません |
1.2 物理的特性
EN45 物理的特性 極端な環境に適しています:
- 密度: 7.85 g/cm³ (ほとんどの構造鋼と一致しています)
- 融点: 1420 - 1460°C
- 熱伝導率: 44 w/(M・k) 20°Cで (より遅い熱伝達, 高温部品に最適です)
- 比熱容量: 460 J/(kg・k)
- 熱膨張係数: 13.0 ×10⁻⁶/°C (20 - 100°C, 精密成分の安定)
1.3 機械的特性
これらの特性は、高ストレス用途にとって重要です:
- 抗張力: 800 - 1000 MPA (消光と焼き戻しの後)
- 降伏強度: ≥ 600 MPA
- 伸長: ≥ 12% (壊れることなく形成するのに十分な柔軟性)
- 硬度: 240 - 300 HB (ブリネルスケール, 熱処理により調整可能)
- 耐衝撃性: ≥ 50 j -40°Cで (ノーザンブリッジズのような寒い天候プロジェクトに最適です)
- 疲労抵抗: 〜400 MPa (繰り返し負荷を処理します, 機械でシャフトを回転させるようなもの)
- 硬化効果と抑制効果: 消光 (暖房 830 - 860°C, オイルの冷却) 続いて気性が続きます (500 - 600°C) バランスの強度と靭性 - ギアや車軸などの部品の必須.
1.4 その他のプロパティ
- 耐食性: 適度 (屋外で使用するための亜鉛めっきやエポキシなどのコーティングが必要です)
- 溶接性: 公平 (予熱する必要があります 200 - 亀裂を防ぐための250°C; 溶接後の熱治療が推奨されます)
- 加工性: 良い (硬さを減らすためにアニールしたときに最適, 低下ツール摩耗)
- 磁気特性: 強磁性 (磁気粒子テスターなどの磁気検査ツールで動作します)
- 延性: 適度 (単純な形に曲がることができます, 例えば。, 重機の括弧)
- タフネス: 高い (突然の影響に抵抗します, 橋のガードレールを打つトラックのように)
2. EN45構造鋼のアプリケーション
EN45の汎用性と強さは、ストレスの下で信頼できるパフォーマンスを必要とする業界にとって頼りになります. ここに最も一般的な用途があります, 実世界の例があります:
- 一般的な建設:
- 構造フレームワーク: 産業用倉庫の頑丈なサポート (例えば。, 10トンの機械を保管しています). ドイツの物流会社は、高さ12メートルの倉庫フレームにEN45を使用しました, 曲げずに重いパレットを安全に保持します.
- ビームと列: 持ち運ぶ高速道路の橋の荷重を抱える部品 40+ トントラック.
- 機械工学:
- 機械部品: 工業用ポンプとタービンのギアとカップリング. オランダのメーカーは、その水ポンプギアにEN45を使用しています, 最後に 50% 炭素鋼の代替品よりも長い.
- シャフトと車軸: 建設機器用 (例えば。, 掘削車軸) とフォークリフト, 高降伏強度のおかげです.
- 自動車産業:
- シャーシコンポーネント: 頑丈なトラックとバス用のフレームレール. 米国. トラックブランドは、18輪のシャーシにEN45を使用しています, 荒れた地形と重い荷物に耐えます.
- サスペンションパーツ: ショックアブソーバーマウントとコントロールアーム - エン45の耐衝撃性はポットホールとオフロードの使用を処理する.
- 造船:
- 船体構造: 中規模の貨物船の内部フレーム (例えば。, 穀物や容器を運ぶ人) 波の影響と腐食に抵抗する (コーティング付き).
- 鉄道産業:
- 鉄道線路: 貨物列車用の寝台車にトラックを保持する頑丈なレールクリップとファスナー.
- 機関車成分: 高速列車用のギアボックスパーツと車軸シャフト, その疲労抵抗のおかげです.
- インフラプロジェクト:
- 橋: 高速道路の高架と鉄道橋のビームをサポートします. フランスのインフラ会社がEN45を60メートルの高架に使用しました, どのハンドル 1,000+ 毎日車両.
- 高速道路の構造: 交通量の多い道路の障壁の中央値と頑丈なガードレール.
3. EN45構造鋼の製造技術
EN45を使用可能な部品に変えるには、その強度と靭性を維持するために正確なプロセスが必要です. これがどのように作られているかです:
3.1 ローリングプロセス
- ホットローリング: 主要な方法. 鋼は加熱されます 1150 - 1250°Cで形状に押し付けられます (バー, プレート, 偽造). ホットロールされたEN45には、粗い表面がありますが、最大強度があります, 建設と機械に最適です.
- コールドローリング: まれに使用されません (EN45は多くの場合、後で熱処理されます), しかし、薄いシートのために行われます (例えば。, 自動車部品) 滑らかな仕上げが必要です.
3.2 熱処理
熱処理は、EN45のパフォーマンスを最適化するために重要です:
- アニーリング: 加熱されています 820 - 850°C, 開催, その後、ゆっくりと冷却されました. ギアのような複雑な部品の機械加工を容易にするために硬度を低下させる.
- 正規化: 加熱されています 850 - 900°C, 空気で冷却されました. 大部分の均一性を改善します (例えば。, ブリッジビーム) 弱い斑点を防ぐため.
- クエンチングと焼き戻し: 最も重要なステップ. 強度と靭性の完璧なバランスを作成します - ストレスの多い部分にとって必須.
3.3 製造方法
- 切断: 用途 プラズマ切断 (厚いプレートのために高速) または 酸素燃料切断 (バーに手頃な価格). EN45の合金含有量は、低炭素鋼よりも切断が遅いことを意味します, そのため、鋭利なツールをお勧めします.
- 溶接技術: アーク溶接 (オンサイト作業で最も一般的です) そして レーザー溶接 (小さな部品の精度). 亀裂を避けるために予熱することは必須です, 関節は負荷下で故障する可能性があります.
- 曲げと形成: アニール時に行われます (軟化しました). EN45は90度の角度に曲がることができますが、複雑な曲線ではありません, その延性は中程度です.
3.4 品質管理
- 検査方法:
- 超音波検査: 内部欠陥をチェックします (例えば。, 穴) 厚い偽造で (機械シャフトに使用されます).
- 磁気粒子検査: 表面亀裂を見つけます (例えば。, ブリッジビーム用の溶接接合部).
- 認証基準: 会う必要があります ISO 683-3 (クエンチと焼き菓子のための合金鋼) そして 10204 (材料認証) 品質を確保するため.
4. ケーススタディ: EN45アクション
4.1 工事: イタリアの高速道路の高架
イタリアの交通機関がEN45を50メートルの高速道路高架に使用しました. 扱いに必要な高架 1,200+ 毎日車両, 40トンのトラックを含む. EN45 抗張力 (800 - 1000 MPA) 負荷をサポートしました, そしてその 耐衝撃性 (-40°Cで50 j以上) 冬の寒さと氷に耐えました. 後 10 年, 摩耗やひびの兆候は見つかりませんでした.
4.2 機械工学: フォークリフト車軸メーカー
8トンのフォークリフト車軸のために中国のフォークリフトブランドがEN45に切り替えられました. 以前, 彼らは合金鋼EN36を使用しました, その後失敗しました 2,500 使用時間. EN45車軸が最後になりました 4,000+ 時間, 交換費用を削減します 40%. キー? EN45が高くなっています 疲労抵抗 そして 硬度, 繰り返される重いリフトを処理します.
5. 比較分析: EN45対. その他の材料
EN45は一般的な代替案に対してどのように積み重なっていますか? 比較しましょう:
5.1 vs. 他の種類のスチール
| 特徴 | EN45構造鋼 | 炭素鋼 (A36) | 合金鋼 (EN36) |
| 抗張力 | 800 - 1000 MPA | 400 - 550 MPA | 750 - 950 MPA |
| 耐衝撃性 (-40°Cで) | ≥ 50 j | ≤ 20 j | ≥ 45 j |
| 料金 (トーンごと) | \(1,200 - \)1,500 | \(600 - \)800 | \(1,100 - \)1,400 |
5.2 vs. 非金属材料
- コンクリート: EN45は張力が10倍強く、3倍軽量です. しかし、コンクリートは財団の方が安くなります。, ブリッジは、そのベースにコンクリートを使用し、耐荷重ビームにEN45を使用します.
- 複合材料 (例えば。, 炭素繊維): 複合材料は軽量ですが、2倍高価です. EN45は、予算に優しい高強度部品に適しています (例えば。, 機械装置).
5.3 vs. その他の金属材料
- アルミニウム合金: アルミニウムは軽量ですが、引張強度が低くなっています (200 - 300 MPA). EN45は、重荷部品に適しています (例えば。, フォークリフト車軸).
- ステンレス鋼: ステンレス鋼は腐食に抵抗しますが、さらに3倍かかります. EN45は、屋内部品やコーティングされた屋外での使用に最適です (例えば。, 亜鉛メッキブリッジビーム).
5.4 料金 & 環境への影響
- コスト分析: EN45の材料コストは炭素鋼やEN36よりも高い, しかし、その長い寿命 (50%+ 多くの場合) これを相殺します. その 製造コスト 高くなっています (予熱のため), しかし、交換が少ないと長期的な費用が低くなります.
- 環境への影響: EN45はです 100% リサイクル可能 (保存します 75% エネルギー対. 新しいスチールを作る). その生産は炭素鋼よりも多くのエネルギーを使用しますが、ステンレス鋼よりも少ない, 高ストレスプロジェクトにはより環境に優しい選択肢になります.
6. EN45構造鋼に関するYiguテクノロジーの見解
Yiguテクノロジーで, 筋力と耐久性が交渉不可能な高ストレスプロジェクトには、EN45をお勧めします. その 優れた引張強度 そして 優れた衝撃耐性 重機の部品や橋のコンポーネントに最適にします. EN45を高度な防止防止コーティングと組み合わせて、屋外の寿命を延ばします 5+ 年. 溶接に予熱する必要がありますが, その長期的な信頼性により、クライアントは修理のお金を節約します. 産業用品ボックスや貨物列車車軸などの障害を払えないプロジェクトの場合、EN45が最適な選択です.
EN45構造鋼に関するFAQ
- 溶接前にEN45を予熱する必要がありますか？?
はい - 予測 200 - 250°Cが必須です. EN45の高い合金含有量は、溶接された冷たい場合に割れやすくなります. 溶接後の熱治療 (例えば。, アニーリング) また、内部ストレスを軽減し、関節の故障を防ぐのに役立ちます.
- EN45は寒い環境で使用できます?
絶対に. その 耐衝撃性 (-40°Cで50 j以上) ノーザンブリッジズのような寒い天候プロジェクトに適しています, 北極の機械, または冷蔵倉庫のサポート.
- EN45は、機械部品のEN36とどのように比較されますか?
EN45はより強いです (抗張力: 800 - 1000 MPA対. EN36 750 - 950 MPA) 疲労抵抗が良くなっています. 頑丈な部品については、EN45を選択してください (例えば。, 8-トンフォークリフト車軸) ミディアムストレス部品のEN36 (例えば。, 小さなギアボックス) パフォーマンスとコストのバランスをとる.
