Keluli kromium tinggi karbon tinggi: Sifat, Penggunaan, Pembuatan dijelaskan

Industri seperti alat, Automotif, dan pertanian memerlukan bahan yang dapat mengendalikan haus berterusan dan tekanan berat. Keluli kromium tinggi karbon tinggi adalah pilihan utama di sini - ia menggabungkan dua elemen utama (Karbon dan kromium) dalam kepekatan tinggi untuk memberikan ketahanan yang tiada tandingannya. Panduan ini memecah sifat utamanya, Aplikasi dunia nyata, Bagaimana ia dibuat, dan bagaimana ia dibandingkan dengan bahan lain, Membantu jurutera dan pembeli memilih penyelesaian yang tepat untuk pekerjaan yang sukar.

1. Ciri -ciri bahan teras keluli kromium tinggi karbon tinggi

Prestasi keluli kromium tinggi karbon tinggi berasal dari komposisi uniknya dan sifat diselaraskan dengan teliti. Berikut adalah pandangan terperinci mengenai bahan kimianya, fizikal, mekanikal, dan ciri -ciri fungsional.

1.1 Komposisi kimia

Tahap tinggi Karbon (C) dan Chromium (Cr) Adakah yang menjadikan keluli ini istimewa. Jadual di bawah menunjukkan komposisi biasa dan apa yang dilakukan setiap elemen:

1.2 Sifat fizikal

Ciri -ciri ini menjadikan keluli mudah dikeluarkan dan dipercayai dalam keadaan yang teruk:

• Ketumpatan: 7.75-7.85 g/cm³ (Sama dengan keluli biasa, Jadi tidak ada kerja tambahan untuk pengiraan reka bentuk)
• Titik lebur: 1400-1450° C. (berfungsi dengan proses rawatan penempaan dan haba standard)
• Kekonduksian terma: 40-45 W/(m · k) (memastikan pemanasan walaupun membentuk alat)
• Pekali pengembangan haba: 10-12 μm/(m · k) (Mengurangkan Warping Apabila Keluli Panas atau Menyejukkan)
• Resistiviti elektrik: 0.5-0.6 μΩ · m (lebih tinggi daripada keluli aloi yang rendah, Jadi ia tidak digunakan untuk bahagian elektrik)

1.3 Sifat mekanikal

Keluli ini dibina untuk kekuatan dan ketahanan. Nilai tipikal (mereka berubah sedikit mengikut gred) termasuk:

• Kekuatan tegangan yang tinggi: 1200-1800 MPA (mengendalikan beban berat, seperti dalam gear atau aci automotif)
• Kekuatan hasil yang tinggi: 900-1500 MPA (tidak akan berubah secara kekal, walaupun di bawah tekanan)
• Kekerasan tinggi: 58-65 HRC (selepas rawatan haba -sempurna untuk alat pemotongan yang perlu tetap tajam)
• Ketangguhan kesan yang tinggi: 20-40 J pada suhu bilik (Cukup sukar untuk alat kerja sejuk yang mungkin melanda)
• Pemanjangan tinggi: 3-8% (Cukup untuk membentuk bentuk sederhana, seperti mata air kecil)
• Rintangan keletihan yang tinggi: 400-600 MPA (10⁷ kitaran) (tidak akan retak dari tekanan berulang, seperti galas berputar tanpa henti)

1.4 Sifat utama lain

• Rintangan haus yang sangat baik: Campuran karbon tinggi (C) dan kromium tinggi (Cr) Membuat karbida keras -ideal untuk memotong alat dan pembajak yang mengisar terhadap bahan.
• Rintangan kakisan yang baik: Kromium membentuk nipis, lapisan pelindung yang berhenti karat -hebat untuk jentera pertanian yang ditinggalkan di luar.
• Kekuatan suhu tinggi: Mengekalkan kekerasannya sehingga 400 ° C (berfungsi untuk penempaan panas mati yang menyentuh logam panas)
• Kebolehkalasan: Memerlukan pra-pemanasan (untuk mengelakkan keretakan) dan pemanasan pasca, Tetapi ia boleh dilakukan untuk menyertai bahagian alat.
• Kebolehbaburan: Boleh dipalsukan atau dilancarkan ke dalam bentuk yang kompleks, seperti acuan dan mati.

2. Aplikasi dunia sebenar keluli kromium tinggi karbon tinggi

Campuran kekerasan dan rintangan memakai keluli ini menjadikannya berguna di banyak industri. Berikut adalah kegunaan yang paling biasa, Plus kajian kes untuk menunjukkan bagaimana ia berfungsi dalam pekerjaan sebenar.

2.1 Aplikasi utama

• Alat pemotongan: Latihan, Alat Lathe, dan Pemotong Pengilangan bergantung pada kekerasan tinggi untuk memotong logam tanpa membosankan.
• Perkakas & Mati: Alat kerja sejuk (seperti stamping mati untuk lembaran logam) dan Alat kerja panas (Seperti penempaan mati) Gunakan rintangan haus dan haba.
• Komponen automotif: Mata air, galas, dan gear memerlukannya Rintangan Keletihan untuk bertahan sepanjang tahun penggunaan.
• Jentera pertanian: Bajak dan Harrows Gunakan rintangan haus untuk mengendalikan tanah, batu, dan medan kasar.
• Bahagian mekanikal: Aci dan penggelek perindustrian bergantung pada kekuatannya untuk membawa beban berat.

2.2 Kajian kes: Pembentukan sejuk mati untuk fabrikasi logam

A 2024 Syarikat fabrikasi logam menggunakan keluli kromium tinggi karbon tinggi (1.5% C, 15% Cr) kerana pembentukan sejuk mati. Ini mati dicap 10,000 kurungan logam setiap hari. Selepas 8 bulan:

• Pakai rintangan: Yang mati menunjukkan hampir tidak memakai keluli aloi rendah yang tidak memakai yang diperlukan yang memerlukan menggantikan setiap 2 bulan.
• Ketangguhan: Mereka tidak retak, Walaupun mencatatkan lembaran logam tebal.
• Penjimatan kos: Kurang penggantian mati dan kurang downtime menyelamatkan syarikat $80,000 setahun.

3. Teknik pembuatan untuk keluli kromium tinggi karbon tinggi

Membuat keluli ini memerlukan langkah -langkah yang tepat untuk menjaga kekerasannya dan memakai rintangan. Begini bagaimana ia dilakukan:

3.1 Proses pembuatan keluli

• Relau arka elektrik (EAF): Kaedah yang paling biasa. Keluli sekerap, Karbon (C), dan Chromium (Cr) dicairkan dengan arka elektrik. Ini membolehkan pekerja mengawal komposisi dengan tepat.
• Relau oksigen asas (Bof): Digunakan untuk kelompok besar. Bijih besi cair, Kemudian unsur oksigen dan aloi ditambah untuk mendapatkan tahap karbon dan kromium yang betul.

3.2 Rawatan haba

Rawatan haba adalah kunci untuk membuka potensi penuh keluli:

• Pelindapkejutan dan pembajaan: Dipanaskan hingga 950-1050 ° C., kemudian dipadamkan (disejukkan cepat dalam minyak atau udara), dan marah pada 180-300 ° C. Ini menjadikan keluli keras dan sukar -sempurna untuk alat pemotong.
• Penyepuhlindapan: Dipanaskan hingga 800-850 ° C., Kemudian disejukkan perlahan -lahan. Melembutkan keluli sehingga mudah untuk mesin (Selesai sebelum membentuk mati).
• Menormalkan: Dipanaskan hingga 900-950 ° C., kemudian disejukkan di udara. Membuat Seragam Struktur Keluli -Baik Untuk Gear Automotif.
• Carburizing/nitriding: Menambah karbon atau nitrogen ke permukaan. Meningkatkan kekerasan permukaan untuk galas yang memerlukan perlindungan memakai tambahan.

3.3 Proses membentuk

• Rolling panas: Dilancarkan pada 1100-1200 ° C untuk membuat plat atau bar (digunakan sebagai tempat kosong untuk alat).
• Rolling sejuk: Mencipta nipis, Lembaran licin (untuk bahagian kecil seperti pencuci musim bunga).
• Menunaikan: Dibelasah atau ditekan ke dalam bentuk (Seperti penempaan mati) pada suhu tinggi - menjadikan keluli lebih kuat.
• Penyemperitan: Ditolak mati untuk membuat tiub atau profil (untuk penggelek perindustrian).

3.4 Rawatan permukaan

Untuk menjadikan keluli bertahan lebih lama dan berfungsi dengan lebih baik:

• Penyaduran kromium: Menambah lapisan kromium nipis (untuk galas) untuk meningkatkan ketahanan kakisan dan haus.
• Titanium Nitride Coating: Alat pemotongan kot untuk mengurangkan geseran -meletakkan mereka dipotong lebih cepat tanpa membosankan.
• Menembak peening: Letakkan keluli dengan manik -manik kecil untuk menghasilkan tekanan mampatan Rintangan Keletihan (untuk mata air).
• Menggilap: Menjadikan permukaan licin (untuk gear) untuk mengurangkan geseran dan memakai.

4. Keluli kromium tinggi karbon tinggi vs. Bahan lain

Bagaimana keluli ini timbul terhadap bahan biasa yang lain? Jadual di bawah menunjukkan perbezaan utama:

Takeaways utama

• vs. Keluli karbon rendah: Ini 3x lebih keras dan cara yang lebih tahan haus-nilai tambahan untuk bahagian-bahagian yang perlu bertahan.
• vs. Keluli tahan karat: Ia lebih sukar tetapi kurang tahan kakisan-lebih baik untuk kering, pekerjaan yang dipakai tinggi (Tidak ada tempat basah seperti tetapan marin).
• vs. Keluli berkelajuan tinggi: Ia lebih murah tetapi tidak dapat mengendalikan banyak haba-hebat untuk alat pemotongan kelajuan rendah hingga sederhana.

5. Perspektif Teknologi Yigu mengenai keluli kromium tinggi karbon tinggi

Di Yigu Technology, Kami melihat keluli kromium tinggi karbon tinggi sebagai pekerjaan yang berat. Campurannya kekerasan tinggi, Pakai rintangan, dan kemampuan sesuai dengan pelanggan kami dalam perkakas dan automotif dengan sempurna. Kami mengesyorkan gred seperti 1.5%C-15%CR untuk pembentukan sejuk mati dan memasangkan mereka dengan salutan titanium nitride untuk meluaskan kehidupan dengan 60%+. Untuk kegunaan luaran, Kami menawarkan pilihan bersalut kromium untuk meningkatkan rintangan kakisan, Menjaga prestasi tinggi tanpa overspending.

Soalan Lazim Mengenai Keluli Kromium Tinggi Karbon Tinggi

1. Gred keluli kromium tinggi karbon tinggi yang terbaik untuk alat kerja sejuk?

Gred dengan 1.2-1.6% Karbon (C) dan 13-15% Chromium (Cr) (Seperti keluli D2) bekerja terbaik - mereka mempunyai campuran yang betul kekerasan (60-62 HRC) dan ketangguhan untuk mencatatkan atau memotong logam sejuk.

2. Bolehkah keluli ini digunakan dalam aplikasi suhu tinggi (Lebih 400 ° C.)?

Tidak apa -apa sehingga 400 ° C, tetapi di atasnya, Kekerasannya jatuh. Untuk pekerjaan melebihi 400 ° C (seperti penempaan panas mati), Gunakan gred dengan molibdenum tambahan (Mo) atau beralih ke keluli berkelajuan tinggi.

3. Bagaimana saya mesin kromium tinggi karbon tinggi tanpa alat yang merosakkan?

Mesinnya apabila ia diselimuti (melembutkan ke 20-25 HRC)-Ini lebih mudah untuk memotong alat. Elakkan pemesinan selepas pelindapkejutan dan pembiakan, kerana kekerasan yang tinggi akan membosankan alat.