Kaç dereceli çelik adlandırabilirsiniz?
Bugün 3000'den fazla çelik çeşidi bulunduğundan, hepsini bellekle adlandırmak neredeyse imkansızdır. Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü (AISI) ve otomotiv mühendisleri derneği (SAE) tarafından tanımlanmış ve bunları kullanım ve kompozisyona göre kategorilere ayırmışlardır. Bu makale, bir mühendislik malzemesi olarak en iyi uyduğu yeri göstermek için 52100 çelik olarak bilinen yüksek karbonlu, düşük alaşımlı bir çeliği keşfedecek. İlk önce 52100 çeliğin fiziksel özelliklerine bakacağız ve daha sonra çalışma özelliklerini ve bu çok yönlü metalin potansiyel kullanımlarını araştıracağız.
52100 Çeliğin Fiziksel Özellikleri
52100 çeliğinin diğer üç veya dört haneli çeliklerden farklı bir adlandırma yapısı olduğu görülmektedir, ancak bu sadece SAE ve AISI adlandırma indeksleri arasındaki belirli farklılıklardan kaynaklanmaktadır. İlk hane (5), bu çeliğin esas olarak krom ile alaşımlı olduğunu ve ikinci hane (2)% 1'den daha büyük bir alaşım yüzdesini temsil eder. Başka bir deyişle, ikinci basamak kromun tam yüzdesini belirtmez, sadece diğer benzer çeliklerden daha yüksek bir yüzde alaşımlanır. Son üç basamak, çelikte kullanılan ortalama karbon yüzdesini gösterir; yani, 52100 çelik için, harmanında ortalama% 1.00 karbon kullanılır. Aşağıda, toleranslarla 52100 çeliğin tam kimyasal bileşimini gösteren bir liste:
52100 çeliğin bileşen elemanları
% 0.98-1.1 Karbon
% 1.3-1.6 Krom
% 0.25-0.45 Manganez
<=% 0,025 Fosfor
% 0.15-0.3 Silikon
<=% 0,025 Kükürt
Çelik kaliteleri arasındaki farklar hakkında daha fazla bilgi edinmek için çelik türleri hakkındaki makalemizi okuyun.
52100 çeliği, yoğunluğu 7.81 g / cm3 (0.282 lb / in3) olan yüksek karbonlu bir krom alaşımlı çeliktir. Soğuk ve sıcak çalışma prosesleri ile sertleştirilebilir ve tavlama ve tavlamaya yanıt verir ve ısıl işlem prosesi kullanılarak güçlendirilebilir. Tavlanmış durumundan kolayca dövülür ve şekillendirilir, ayrıca işlenir. Genel olarak kaynak için kullanılmasa da, 52100 çelik, mukavemet, sertlik ve işlenebilirlik kombinasyonu sayesinde rulmanlar, değirmen ruloları ve araç parçalarında özellikle yararlıdır. 52100 stokun en yaygın şekli çubuk stoktur, ancak aynı zamanda boru, tel, yassı haddelenmiş ve dövme stoklarında da bulunabilir.
Tip 52100 çeliğin esneme modülü 210 GPa'dır. Bu metrik, daha yüksek bir elastik modülün daha sert bir metali ifade ettiği bir malzemenin elastik sertliğini tarif eder. Daha sert bir malzeme makine değirmenlerinde sakız ve parlama eğilimi gösterirken, daha sert bir malzeme makine parçalarını daha hızlı fakat genellikle makineyi daha iyi yıpratırken, bir malzemenin işlenmesi gerekiyorsa esneklik modülünü anlamak önemlidir. 52100 çelik işleme proseslerine iyi yanıt verir ve bu büyük elastik modülü sayesinde açıkça görülür.
Yığın modülü genellikle sıvılar için ayrılmış bir malzeme özelliğidir, ancak bir metalin sıkıştırmaya karşı direncini veya eşit olarak sıkıştırıldığında hacimde bir azalmayı tanımladığı için genellikle çeliğe referansla kullanılır. Bu değer 52100 çeliği için özellikle önemlidir, çünkü tipik olarak bu tip sabit sıkıştırma kuvveti veya yük altında olabilen yataklarda kullanılır. Tablo l'de görüldüğü gibi, 52100 çeliğin yığın modülü 160 GPa'dır, bu da çoğu alüminyum alaşımının yaklaşık iki katıdır.
Bir malzemenin kesme modülü, bir malzemenin strese verdiği cevabın başka bir temsilidir, bu durumda gerilimi keser. Makaslama gerilimi, makasın kağıdı veya bir testerenin silindirik bir çubuğu nasıl kestiği gibi bir malzemenin düzlemi boyunca iki kuvvetin birbirine karşı çıktığı yerdir. Malzemenin bu koşullar altında kırılmaması veya kırılmaması gerektiğinden, bir metalin stoktan kesilip kesilmeyeceğini veya radyal olarak bükülüp bükülmeyeceğini anlamak önemli bir değerdir. 52100 çeliğin kesme modülü, çelik için tipik olan ve yassı rulolardan ve tellerden kesmek için uygun olan 80 GPa'dır.
Kırılma tokluğu, bir malzemenin kırılmaya dayanma kabiliyetini gösterir. Çatlakların diğer etkiler tarafından engellenmeyen malzeme boyunca yayılacağı stresi gösterir ve bir malzemenin kırılgan kırıkta nasıl başarısız olduğunu anlamada hayati önem taşır. Yüksek kırılma tokluğuna sahip bir malzeme genellikle sünek kırılmada başarısız olurken, düşük kırılma tokluğuna sahip olan malzemeler basitçe parçalanır. Kırılma tokluğundan (15.4-18.7 MPa-m½) 52100 çelik, açıkça bu tür çelikler için ideal olan daha yumuşak bir kırılma senaryosuna eğilimlidir.
Son olarak, bir malzemenin işlenebilirliği, bir metalin işleme prosedürlerine ne kadar iyi tepki verdiğinin nitel, karşılaştırmalı bir ölçümüdür. Genellikle referans çeliğin% 100 olarak ayarlandığı ve diğer çeliklere bu çeliğe göre yüzde olarak verildiği bir yüzde olarak verilir. Tablo l'de görülen işlenebilirlik derecesi, bu ölçekte% 100 işlenebilirlik verilen AISI 1212 çeliğine referanstır. % 100'den daha düşük bir yüzde (52100 çeliğinde olduğu gibi), işlenmesinin referans çeliğinden daha zor olduğu anlamına gelir. Bu, 52100'ün işleme için uygun olmadığı anlamına gelmez; aksine, kolayca işlenebilir, ancak sertliği sadece kalıp ve değirmen parçalarını daha hızlı yıpranır.
52100 Çelik Uygulamaları
Daha önce tartışıldığı gibi, 52100 çelik en çok çelik rulmanlarda ve rulman imalat ekipmanlarında kullanılır. Tokluğu ve sertliği, bıçak ve çatal bıçak takımlarında kullanılmasını sağlar, ancak diğer bazı daha yaygın bıçak çeliklerinden daha ısıl işlem yapmak daha zordur. 52100 çeliğin diğer yaygın uygulamalarının bir listesi:
Sürtünme önleyici rulmanlar
Değirmen ruloları
Zımbalar, musluklar, kalıplar
Otomotiv ve uçak parçaları
Bağlantı Elemanları
ve dahası.
