CHT 100 Сталь: Свойства и основные применения

CHT 100 сталь - это высокопроизводительный сорт стали, классифицируемый как среднеуглеродистая легированная сталь. Она в основном состоит из железа, углерода и различных легирующих элементов, которые повышают её механические свойства и общую производительность. Ключевыми легирующими элементами в CHT 100 являются марганец, хром и молибден, каждый из которых способствует прочности, твёрдости и устойчивости стали к износу и деформации.

Комплексный обзор

Сталь марки CHT 100 признана за отличное сочетание прочности, упругости и устойчивости к износу, что делает её подходящей для различных инженерных приложений. Её среднее содержание углерода позволяет достигать хорошей закаливаемости, что важно для достижения желаемых механических свойств в процессе термической обработки. Присутствие марганца улучшает закаливаемость и прочность на разрыв, в то время как хром повышает коррозионную стойкость и упругость. Молибден способствует прочности стали при повышенных температурах и улучшает её закаливаемость.

Преимущества:
- Высокая прочность и упругость: CHT 100 демонстрирует превосходные механические свойства, что делает её идеальной для требовательных приложений.
- Устойчивость к износу: Легирующие элементы обеспечивают отличную устойчивость к износу, что подходит для компонентов, подверженных трению и абразивному износу.
- Универсальные применения: Её свойства позволяют использовать в различных секторах, включая автопром, строительство и производство.

Ограничения:
- Проблемы с сваркой: Среднее содержание углерода может усложнить сварку, требуя тщательного выбора filler materials и технологий.
- Стоимость: По сравнению с низкоуглеродистыми сталями, CHT 100 может быть дороже из-за своих легирующих элементов и требований к переработке.

Исторически CHT 100 получила признание в отраслях, где высокопроизводительные материалы имеют решающее значение, зарекомендовав себя как надежный выбор для компонентов, которым требуется баланс прочности и упругости.

Альтернативные названия, стандарты и эквиваленты

Стандартная организация	Обозначение/Гласс	Страна/Регион происхождения	Примечания
UNS	G10400	США	Ближайший эквивалент AISI 1045
AISI/SAE	1045	США	Незначительные составные отличия
ASTM	A829	США	Стандартная спецификация для легированной стали
EN	1.0503	Европа	Эквивалент CHT 100 с небольшими вариациями
JIS	S45C	Япония	Схожие свойства, но разные рекомендации по термической обработке

В таблице выше представлены различные стандарты и эквиваленты для стали CHT 100. Примечательно, что хотя такие марки, как AISI 1045 и JIS S45C, имеют схожие механические свойства, они могут отличаться по конкретным легирующим элементам или процессам термической обработки, что может повлиять на производительность в отдельных приложениях.

Ключевые свойства

Химический состав

Элемент (символ и название)	Процентный диапазон (%)
C (Углерод)	0.40 - 0.50
Mn (Марганец)	0.60 - 0.90
Cr (Хром)	0.15 - 0.30
Mo (Молибден)	0.10 - 0.20
Si (Кремний)	0.15 - 0.40
P (Фосфор)	≤ 0.035
S (Сера)	≤ 0.035

Основные легирующие элементы в стали CHT 100 играют решающую роль в определении её свойств. Углерод необходим для достижения твёрдости и прочности, в то время как марганец увеличивает закаливаемость и прочность на разрыв. Хром улучшает коррозионную стойкость и упругость, а молибден увеличивает прочность при повышенных температурах, делая сталь подходящей для применения в условиях высоких нагрузок.

Механические свойства

Свойство	Условие/Тепловая обработка	Температура испытания	Типичное значение/Диапазон (метрический)	Типичное значение/Диапазон (имперский)	Эталонный стандарт для метода испытания
Прочность на растяжение	Закалённая и отпусканная	Температура окружающей среды	850 - 1000 МПа	123 - 145 ksi	ASTM E8
Предельная прочность (0,2% смещения)	Закалённая и отпусканная	Температура окружающей среды	600 - 800 МПа	87 - 116 ksi	ASTM E8
Удлинение	Закалённая и отпусканная	Температура окружающей среды	15 - 20%	15 - 20%	ASTM E8
Твёрдость (по Роквеллу C)	Закалённая и отпусканная	Температура окружающей среды	30 - 40 HRC	30 - 40 HRC	ASTM E18
Ударная вязкость (по Шарпи)	Закалённая и отпусканная	-20°C (-4°F)	30 - 50 Дж	22 - 37 Фт-фунт	ASTM E23

Механические свойства стали CHT 100 делают её особенно подходящей для приложений, требующих высокой прочности и упругости. её прочность на разрыв и предельная прочность свидетельствуют о способности выдерживать значительные нагрузки, в то время как процент удлинения отражает её пластичность, позволяя деформироваться без разрушения. Значения твёрдости указывают на то, что она может эффективно сопротивляться износу и трению, что делает её идеальной для компонентов, подвергаемых высоким нагрузкам.

Физические свойства

Свойство	Условие/Температура	Значение (метрическое)	Значение (имперское)
Плотность	-	7.85 г/см³	0.284 фунт/дюйм³
Температура плавления	-	1425 - 1540 °C	2600 - 2800 °F
Теплопроводность	20°C	45 Вт/м·К	31 BTU·ин/ч·фут²·°F
Удельная теплоёмкость	20°C	0.46 кДж/кг·К	0.11 BTU/фунт·°F
Электрическое сопротивление	20°C	0.0000017 Ом·м	0.0000017 Ом·ин
Коэффициент теплового расширения	20°C	11.5 x 10⁻⁶/K	6.4 x 10⁻⁶/°F

Физические свойства стали CHT 100 важны для её применения. Плотность указывает на то, что это прочный материал, тогда как температура плавления говорит о его хорошей термостойкости. Теплопроводность важна для приложений, связанных с теплообменом, а удельная теплоёмкость отражает способность абсорбировать тепло. Электрическое сопротивление относительно низкое, что делает его подходящим для применения, где важна электрическая проводимость.

Коррозионная стойкость

Коррозионный агент	Концентрация (%)	Температура (°C)	Рейтинг стойкости	Примечания
Хлориды	3-5	25	Умеренный	Риск образования коррозии
Серная кислота	10	60	Плохая	Не рекомендуется
Гидроксид натрия	5	25	Хорошая	Умеренная стойкость
Атмосферная	-	-	Хорошая	Подвержен ржавчине

Сталь CHT 100 демонстрирует различную степень коррозионной стойкости в зависимости от окружения. В условиях высокой концентрации хлоридов она показывает умеренную стойкость, с риском коррозии с пикой. В отличие от этого, воздействие серной кислоты не рекомендуется из-за плохой стойкости, в то время как в щелочных условиях она демонстрирует умеренную эффективность. В сравнении с нержавеющими сталями, коррозионная стойкость CHT 100 ограничена, что делает её менее подходящей для агрессивных коррозионных сред.

Термостойкость

Свойство/Предел	Температура (°C)	Температура (°F)	Примечания
Максимальная температура непрерывной работы	400	752	Подходит для длительного воздействия
Максимальная температура прерывистой работы	500	932	Только кратковременное воздействие
Температура окисления	600	1112	Риск окисления выше этой температуры
Учитывая прочность на сжатие	400	752	Начинает снижаться при повышенных температурах

При повышенных температурах сталь CHT 100 сохраняет свою прочность и упругость до примерно 400°C (752°F) для непрерывной эксплуатации. Выше этой температуры риск окисления и обгорания увеличивается, что может ухудшить целостность материала. Прочность на сжатие становится проблемой при температурах выше 400°C, что требует осторожного подхода в применении при высоких температурах.

Свойства обработки

Сварка

Процесс сварки	Рекомендуемый наполнитель металла (классификация AWS)	Типичный защитный газ/флюс	Примечания
MIG	ER70S-6	Аргон + CO2	Рекомендуется предварительный подогрев
TIG	ER70S-2	Аргон	Может понадобиться термическая обработка после сварки
Электродная сварка	E7018	-	Требует осторожного контроля, чтобы избежать трещин

Сталь CHT 100 может быть сварена различными методами, но требует тщательного внимания к предварительному нагреву и термической обработке после сварки, чтобы избежать трещин из-за среднего содержания углерода. Выбор filler metals имеет решающее значение для поддержания целостности сварного шва. Процессы MIG и TIG обычно используются, с рекомендацией конкретных filler metals для обеспечения совместимости и производительности.

Обрабатываемость

Параметр обработки	CHT 100	AISI 1212	Примечания/Советы
Индекс относительной обрабатываемости	60	100	CHT 100 менее обрабатываема, чем AISI 1212
Типичная скорость резания	30 м/мин	50 м/мин	Настройте инструмент для оптимальной производительности

Сталь CHT 100 имеет индекс обрабатываемости около 60, что говорит о том, что она менее обрабатываема, чем некоторые другие сорта, такие как AISI 1212. Оптимальные скорости резания должны быть скорректированы в зависимости от инструмента и условий обработки, чтобы добиться лучших результатов.

Формуемость

CHT 100 демонстрирует умеренную формуемость, что делает её подходящей для процессов холодной и горячей формовки. Однако необходимо проявлять осторожность, чтобы избежать чрезмерного упрочнения, что может привести к трещинам. Рекомендуемые радиусы сгиба должны быть соблюдены, особенно в приложениях холодной формовки, чтобы сохранить целостность материала.

Термическая обработка

Процесс обработки	Диапазон температуры (°C)	Типичное время выдержки	Метод охлаждения	Основное назначение / Ожидаемый результат
Отжиг	600 - 700	1 - 2 часа	Воздух	Умягчение, улучшение пластичности
Закалка	800 - 900	30 минут	Масло или вода	Закалка, повышение прочности
Отпуск	400 - 600	1 час	Воздух	Снижение хрупкости, улучшение упругости

Процессы термической обработки, такие как отжиг, закалка и отпуск, являются важными для оптимизации свойств стали CHT 100. Отжиг смягчает материал, в то время как закалка увеличивает твёрдость. Отпуск крайне важен для снижения хрупкости и повышения упругости, позволяя стали эффективно работать в различных приложениях.

Типичные применения и конечные применения

Отрасль/Сектор	Пример конкретного применения	Ключевые свойства стали, использованные в этом приложении	Причина выбора
Автомобильная	Шестерни и валы	Высокая прочность, устойчивая к износу	Критично для долговечности и производительности
Строительство	Структурные компоненты	Упругость, сварка	Критично для несущих приложений
Производство	Инструменты и пресс-формы	Твёрдость, устойчивая к износу	Необходимо для долговечности и точности

В автомобильном секторе CHT 100 часто используется для шестерён и валов из-за своей высокой прочности и устойчивости к износу. В строительстве её упругость и свариваемость делают её подходящей для структурных компонентов. Кроме того, в производстве инструменты и пресс-формы используют твёрдость и устойчивость к износу этой марки стали, что обеспечивает долговечность и точность в производственных процессах.

Важные аспекты, критерии выбора и дальнейшие инсайты

Особенность/Свойство	CHT 100	AISI 1045	S45C	Краткая заметка о преимуществах/недостатках или компромиссах
Ключевое механическое свойство	Высокая прочность	Умеренная прочность	Умеренная прочность	CHT 100 предлагает превосходную прочность
Ключевой аспект коррозии	Умеренный	Плохой	Умеренный	CHT 100 лучше в некоторых средах
Свариваемость	Умеренная	Хорошая	Хорошая	CHT 100 требует внимательной сварки
Обрабатываемость	Умеренная	Хорошая	Хорошая	CHT 100 менее обрабатываема
Формуемость	Умеренная	Хорошая	Хорошая	CHT 100 имеет ограничения в формовке
Приблизительная относительная стоимость	Выше	Умеренная	Ниже	CHT 100 может быть дороже
Типичная доступность	Умеренная	Высокая	Высокая	CHT 100 может быть менее доступна

При выборе стали CHT 100 важными аспектами являются стоимость, доступность и конкретные механические свойства. Хотя она предлагает превосходную прочность и устойчивость к износу, её более высокая стоимость и умеренная обрабатываемость могут повлиять на решения в пользу альтернативных сортов, таких как AISI 1045 или S45C, в зависимости от требований приложения. Понимание компромиссов между этими сортами имеет важное значение для оптимизации производительности и рентабельности в инженерных приложениях.