ویژگی های فولاد CK45
فولاد کربن CK45 این نوع فولاد به دلیل دارا بودن خواص مطلوبی مانند مقاومت در برابر ضربه و حرارت ، مقاومت در برابر کشش و اصطکاک و استحکام بالا، قابلیت جوش پذیری و ماشین کاری خوب و همچنین داکتیلیته و ویسکوزیته مناسب مورد توجه قرار می‌گیرد و برای انواع عملیات حرارتی مناسب است. اما به دلیل نسبت کربن و منگنز مصرفی ، فرآیند جوشکاری باید با دقت زیادی انجام شود تا فولاد دچار سخت شدگی و ترک نشود. باید ذکر شود که این فولاد به دلیل کمبود عنصر آلیاژی مناسب، دارای قابلیت سختی پذیری کمی است. همچنین به دلیل کمبود میزان کروم دچار خوردگی و زنگ‌زدگی نیز می‌شود.ترکیب شیمیایی فولاد45 CK به صورت زیر است:ترکیب شیمیایی فولاد CK45
انواع استانداردهای ورق CK45
- استاندارد DIN: ورق 45 CK
- استانداردEN : ورق E45C
- استاندارد AISI: ورق ۱۰۴۵
خواص فیزیکی فولاد آلیاژی CK45
از خواص فیزیکی فولاد آلیاژی CK45 می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:- دانسیته: 7.85 کیلوگرم بر سانتی متر مکعب
- هدایت حرارتی 9.51 وات بر متر – کلوین
- ضریب انبساط حرارتی: 2.11 میکرومتر بر متر در درجه سلسیوس
خواص مکانیکی فولاد آلیاژی CK45
خواص مکانیکی این آلیاژ به صورت زیر است:- استحکام کششی: 585 مگاپاسکال
- توان بازدهی: 450 مگاپاسکال
- ضریب پوآسون: 0.29
- مدول الاستیسیته: 200 گیگاپاسکال
- مدول برشی: 80 گیگاپاسکال
- انعطاف پذیری: 200 گیگاپاسکال
- سختی: HBS163
مقاومت به خوردگی
این فولاد زمانی که در تماس با رطوبت و هوا در دمای اتاق باشد، تحت خوردگی قرار خواهد گرفت. اگر نمک‌ها نیز موجود باشند، میزان خوردگی افزایش می‌یابد. فولاد به آسانی توسط اسیدها در معرض آسیب قرار می‌گیرند اما تا حدودی در دماهای معمولی در برابر مواد قلیایی مقاوم هستند.کارپذیری
کار داغ بر روی این فولاد را می‌توان در محدوده 1800-2250 فارنهایت انجام داد. همچنین بر روی این فولاد نمی‌توان به طور گسترده بدون آنیل کردن، عملیات کار سرد انجام داد.جوش پذیری
این نوع فولاد می‌تواند توسط تمام روشهای رایج جوش، جوشکاری شود. با این حال ممکن است نیاز به عملیات پیش گرم شدن و پس گرم شدن باشد. معمولاً نیاز کمتری به پیش گرم کردن و پس گرم شدن با روشهای جوشکاری گازی نسبت به روشهای جوشکاری با قوس وجود دارد زیرا در جوشکاری گاز یک منطقه بزرگتر گرم می‌شود و سرعت خنک کننده کندتر است. استفاده از الکترودهای کم هیدروژن نیز در عملیات جوشکاری توصیه می‌شود.ماشینکاری
ورق CK45 در شرایط معمولی و همچنین شرایط نورد گرم دارای خصوصیتی مانند ماشینکاری خوب است. بر اساس توصیه‌های تولید کنندگان دستگاه، عملیات مانند فرزکاری، برش، حفاری، تراشکاری و اره می‌تواند بر روی فولاد CK45 با استفاده از ابزار و سرعت مناسب انجام شود.شکل‌های در دسترس
این فولاد به صورت میله‌ها بیلت‌ها، ورق در دسترس هستند.کاربردها
CK45 به طور گسترده‌ای در بسیاری از صنایع استفاده می‌شود که نیاز به قدرت، سختی بیشتر و مقاومت در برابر پوشش دارند. این فولادها به به طور گسترده در یاتاقان‌های صنعتی و در کاربردهای دیگر مانند چرخ دنده‌ها، ماشین آلات، ساخت انواع محورها، غلتک‌های فورج، یاتاقان و چندین بخش مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربردهای معمولی نیز شامل ابزار، شفت، پیچ و مهره، میله اتصال، میل لنگ، بوش، دوک، ناودانی، چاقو و بسیاری از قطعات مهندسی خودرو هستند. همان طور که قبلا اشاره شد این فولاد می‌تواند به روش القایی یا به وسیله شعله سخت کاری شود و در قطعاتی استفاده شود که در معرض تنش‌های متوسط هستند.عملیات حرارتی
فولاد تحت عملیات‌های فورجینگ، آنیل کردن، نرماله کردن، تنش زدایی، سخت کردن و تمپر کردن قرار می‌گیرد. این فولاد را پس از عملیات‌های حرارتی متنوع می‌توان در محیط‌هایی مانند روغن و هوا کوئنچ کرد.کارگرم یا فورجینگ فولاد
تا دمای 850 – 1250 درجه سانتیگراد (1562- 2282 درجه فارنهایت) حرارت داده می‌شود. سپس می‌بایست تا زمانی که دما یکنواخت شود، نگه داشته و در نهایت در کوره سرد شود. همچنین تا پایان کارگرم نباید دما زیر 850 برسد و برای جلوگیری از ترک خوردن احتمالی توصیه می‌شود به صورت آهسته درکوره سرد شود.نرماله کردن
دمای نرماله بین840-880 سانتیگراد است و زمان نگهداری با توجه به ضخامت تعیین می‌گردد و سپس در هوا سرد می‌شود.عملیات آنیل
عملیات آنیل در دمای 650-700 درجه سانتیگراد انجام می‌گردد و توسط هوا به آهستگی خنک می‌شود که در این عملیات بیشترین میزان سختی 207 برینل خواهد بود.تنش زدائی
دمای تنش زدائی در محدوده 525 تا 650 درجه سانتیگراد است. برای فولادهایی که تا مغز سخت شده‌اند تا 25 زیر دمای تمپر حرارت داده می‌شود و برای فولادهایی که تا مغز نرم شده اند (آنیل) در دمای 600-650 درجه سانتیگراد حرارت داده می‌شود و پس از آن به مدت 5/0 تا 2 ساعت در این دما نگهداری کرده و سپس نمونه را تا دمای 450 درجه سانتیگراد در کوره خنک کرده و در نهایت در هوای آزاد سرد می‌گردد.سخت کردن
در دمای 855- 820 سانتیگراد حرارت داده می‌شود و سپس در هوا و روغن سرد می‌شود.تمپر کردن
در صورت نیاز به تمپر کردن تا دمای 400 - 650 درجه سانتیگراد حرارت داده می‌شود. نگهداری تا زمانی انجام می‌شود که دمای قطعه یکنواخت شود. باید توجه شود که به ازای هر 25 میلیمتر به مدت یک ساعت غوطه ور شده و در جریان هوای آرام خنک می‌شود.تولیدکنندگان
این آلیاژ توسط کارخانه‌های فولاد کربن و کارخانه‌های ریخته‌گری تولید می‌شوند.منحنی‌های تنش سیلان و کرنش برای فولاد CK45
در شکل 3 منحنی تنش سیلان و کرنش فولاد 45 CK ارائه شده‌است. نرخ کرنش سختی با عملیات حرارتی‌های متفاوت نیز نشان داده شده‌است: 1- منحنی نمونه کوئنچ شده و کروی شده 2- برای نمونه نورد شده 3- برای نمونه کوئنچ شده و تمپر شده. برای بیشتر نمونه‌ها منحنی به صورت خطی است. هرچقدر سختی اولیه بیشتر باشد، میزان نرخ سختی کرنش در طول تغییر شکل بیشتر خواهد بود.
