Сталь с высоким содержанием углерода с высоким содержанием углерода: Характеристики, Использование, Производство объяснено

Промышленности, такие как инструменты, Автомобиль, и сельскохозяйственное хозяйство нуждаются в материалах, которые могут обрабатывать постоянный износ и тяжелый стресс. Сталь с высоким содержанием углерода с высоким содержанием углерода здесь лучший выбор - он объединяет два ключевых элемента (углерод и хром) в высоких концентрациях, чтобы обеспечить непобедимую долговечность. Это руководство разбивает свои ключевые черты, реальные приложения, Как это сделано, и как это сравнивается с другими материалами, Помощь инженерам и покупателям выбрать правильное решение для жесткой работы.

1. Свойства основного материала высокоуглерого высокого хромового стали

Производительность высокоуглерого высокого хромового стали поступает из его уникальной композиции и тщательно скорректированных свойств. Ниже подробный взгляд на его химическое вещество, физический, механический, и функциональные характеристики.

1.1 Химический состав

Высокий уровень углерод (В) и хром (Герметичный) это то, что делает эту сталь особенной. В таблице ниже показана его типичная композиция и то, что делает каждый элемент:

1.2 Физические свойства

Эти черты облегчают производство стали и надежны в суровых условиях:

• Плотность: 7.75-7.85 G/CM³ (Похоже на обычную сталь, Так что нет дополнительной работы для расчетов проектирования)
• Точка плавления: 1400-1450° C. (Работает со стандартными процессами ковки и термической обработки)
• Теплопроводность: 40-45 W/(м · к) (обеспечивает даже нагрев при формировании инструментов)
• Коэффициент термического расширения: 10-12 мкм/(м · к) (уменьшает деформацию, когда сталь нагревается или остывает)
• Электрическое удельное сопротивление: 0.5-0.6 μОМ · м (выше, чем сплавные сплавные стали, Так что это не используется для электрических деталей)

1.3 Механические свойства

Эта сталь построена для прочности и долговечности. Типичные значения (Они немного меняются по классу) включать:

• Высокая прочность на растяжение: 1200-1800 МПА (обрабатывает тяжелые грузы, как в автомобильных передачах или валах)
• Высокая сила доходности: 900-1500 МПА (не деформируется навсегда, даже под стрессом)
• Высокая твердость: 58-65 HRC (После термической обработки - идеально для режущих инструментов, которые должны оставаться острыми)
• Высокая ударная прочность: 20-40 J при комнатной температуре (Достаточно жестко для холодных рабочих инструментов, которые могут сильно поразить)
• Высокое удлинение: 3-8% (достаточно, чтобы сформировать простые формы, Как маленькие пружины)
• Высокая устойчивость к усталости: 400-600 МПА (10⁷ Циклы) (не будет требовать от повторного стресса, как подшипники, вращающиеся без остановки)

1.4 Другие ключевые свойства

• Отличная износостойкость: Смесь Высокий углерод (В) и Высокий хром (Герметичный) Создает твердые карбиды, которые могут быть режут.
• Хорошая коррозионная стойкость: Хром образует тонкий, Защитный слой, который останавливает ржавчину - отличный для сельскохозяйственного механизма, оставленного на улице.
• Высокотемпературная сила: Сохраняет свою твердость до 400 ° C (Работает для горячих коровье, которые касаются горячего металла)
• Сварка: Нуждается в предварительном нагревании (Чтобы избежать трещин) и после нагревания, Но это выполнимо для присоединения к деталям инструмента.
• Формируемость: Можно быть горячим или свернутым в сложные формы, как плесени и умирает.

2. Реальное применение высокоуглерого высокого хромового стали

Эта стальная смесь твердости и износостойкости делает ее полезной во многих отраслях промышленности. Ниже приведены наиболее распространенные применения, плюс тематическое исследование, чтобы показать, как он работает на реальных работах.

2.1 Ключевые приложения

• Режущие инструменты: Тренировки, Токарные инструменты, и фрезеры полагаться на его Высокая твердость прорезать металл без притухания.
• Инструмент & Умирает: Холодные рабочие инструменты (как штамповать умирает за металлические листы) и горячие рабочие инструменты (как коелекшины умирает) Используйте его износ и теплостойкость.
• Автомобильные компоненты: Пружины, подшипники, и передачи нужен его устойчивость к усталости Продолжить годы использования.
• Сельскохозяйственная техника: Плуги и борьба Используйте его устойчивость к износу, чтобы обрабатывать почву, Скалы, и грубая местность.
• Механические детали: Валы и промышленные ролики зависят от его прочности для перевозки тяжелых грузов.

2.2 Тематическое исследование: Холодный формирование умирает от изготовления металлов

А 2024 Компания по изготовлению металлов использовала высокоуглеродную хромовую сталь (1.5% В, 15% Герметичный) для холодного формирования умирает. Эти умирают штампованные 10,000 Металлические кронштейны каждый день. После 8 месяцы:

• Износостойкость: Умирания почти не показали износа - в отличие от низкопластных стальных штампов, которые нуждались в замене каждого 2 месяцы.
• Стойкость: Они не сломались, Даже при штамповлении толстых металлических листов.
• Экономия стоимости: Меньше замены и меньше времени простоя сохранили компанию $80,000 год.

3. Методы производства для высокоуглерого хромового стали с высоким содержанием углерода

Создание этой стали требует точных шагов, чтобы сохранить его твердость и устойчивость к износу. Вот как это было сделано:

3.1 Процессы создания стали

• Электрическая дуговая печь (Eaf): Самый распространенный метод. Лом сталь, углерод (В), и хром (Герметичный) растоплены электрическими дугами. Это позволяет работникам точно контролировать композицию.
• Основная кислородная печь (Боф): Используется для больших партий. Железная руда расплавляется, Затем добавляются кислород и легирующие элементы, чтобы получить правильный уровень углерода и хрома.

3.2 Термическая обработка

Тепловая обработка является ключом к раскрытию полного потенциала стали:

• Утомить и отпуск: Нагревается до 950-1050 ° C., затем утомил (быстро охлаждено в масле или воздухе), и закаленный при 180-300 ° C. Это делает сталь жесткой и жесткой - идеальной для режущих инструментов.
• Отжиг: Нагревается до 800-850 ° C., затем медленно охлаждался. Смягчает сталь, так что ее легко (Сделано перед формированием умираний).
• Нормализация: Нагревается до 900-950 ° C., затем охлажденный в воздухе. Сделает структуру стали равномерной - хорошим для автомобильных передач.
• Карбинизация/Нитривая: Добавляет углерод или азот на поверхность. Повышает поверхностная твердость Для подшипников, которые нуждаются в дополнительной защите от износа.

3.3 Формирование процессов

• Горячая катящика: Катится при 1100-1200 ° C, чтобы сделать тарелки или стержни (используется в качестве бланков для инструментов).
• Холодный катание: Создает тонкий, плавные листы (Для небольших деталей, таких как пружинные шайбы).
• Ковкость: Забитый или прижатый в формы (как коелекшины умирает) При высоких температурах - придает сталь сильнее.
• Экструзия: Проталкивается через кубик, чтобы сделать трубки или профили (Для промышленных роликов).

3.4 Поверхностная обработка

Чтобы сталь продлилась дольше и работала лучше:

• Хромирование покрытие: Добавляет тонкий слой хрома (для подшипников) повысить коррозию и устойчивость к износу.
• Титановое нитридное покрытие: Крышки рубки для уменьшения трения - позволяют им быстрее разрезаться без притухания.
• Выстрелил: Взрывает сталь крошечными бусинами, чтобы создать сжимающее напряжение - импровизации устойчивость к усталости (для источников).
• Полировка: Делает поверхность гладкой (для передач) Чтобы уменьшить трение и носить.

4. Высокий углерод высокий хромовый сталь против. Другие материалы

Как эта сталь складывается против других общих материалов? В таблице ниже показаны различия в ключе:

Ключевые выводы

• против. Низкоуглеродистая сталь: Это в 3 раза сильнее и гораздо более устойчиво к износу-все дополнительные затраты на детали, которые должны длиться.
• против. Нержавеющая сталь: Это сложнее, но менее устойчивое к коррозии-лучше для сухого, Работа с высоким содержанием (не влажные места, такие как морские настройки).
• против. Высокоскоростная сталь: Это дешевле, но не может справиться с таким большим количеством тепла-отлично для инструментов с низкой до умеренной скоростью скорости.

5. Перспектива технологии Yigu на высокий уровень углерода с высоким хромовым сталью

В Yigu Technology, Мы рассматриваем высокий уровень углерода хромовой стали как стремление для тяжелых рабочих мест. Его смесь Высокая твердость, износостойкость, и доступность подходит для наших клиентов в инструментах и ​​автомобиле.. Мы рекомендуем оценки, такие как 1,5%C-15%CR для умираний с холодным формированием и соединить их с нитридными покрытиями титана, чтобы продлить срок 60%+. Для наружного использования, Мы предлагаем хромиальные варианты для повышения коррозионной устойчивости, Поддержание высокой производительности без перерасхода.

FAQ о высоком углероде с высокой хромовой сталью

1. Какой уровень высокоуглеродной стали с высоким содержанием хромий лучше всего подходит для холодных рабочих инструментов?

Оценки с 1.2-1.6% углерод (В) и 13-15% хром (Герметичный) (как D2 Steel) работать лучше всего - у них есть правильное сочетание твердость (60-62 HRC) и выносливость для штамповки или обрезки холодного металла.

2. Можно ли использовать эту сталь в высокотемпературных приложениях (Более 400 ° C.)?

Это нормально до 400 ° C, но выше этого, Его твердость падает. Для работы более 400 ° C (как горячая корова умирает), Используйте оценку с дополнительным молибденом (МО) или переключиться на высокоскоростную сталь.

3. Как я могу создать высокоуглеродную сталь с высоким содержанием хрома без повреждения инструментов?

Оставьте его, когда он отжжен (смягченный до 20-25 HRC)- Это проще для режущих инструментов. Избегайте обработки после гашения и отпускания, Поскольку его высокая твердость быстро притупит инструменты.