همان طور که می دانید دسته بندی اصلی محصولات فولادی شامل فولادهای کم کربن، کربن متوسط و پرکربن می باشند. یکی از رایج ترین محصولات فولادی با درصد کربن متوسط، فولاد CK45 نامیده می شود که درصد کربن آن نیز در حدود 45/0 درصد می باشد. البته علاوه بر این عنصر، فولاد CK45 در ترکیبات خود دارای عناصر آلیاژی دیگری نظیر سیلیسیم در حدود 25/0 درصد و منگنز به مقدار 65/0 درصد می باشد.
از ویژگی های اصلی این فولاد نیز می توان به استحکام در برابر فشار و ضربه، کشش، اصطحکاک و همچنین قابلیت قرارگیری تحت عملیات های حرارتی اشاره داشت. قابلیت جوشکاری فولاد CK45 نیز بسته به مقدار عناصر کربن و منگنز به کار رفته در آن صورت می گیرد، اما با این وجود پیشنهاد می شود با دقت بالا انجام شود. در ادامه به بررسی سایر مشخصات این فولاد و خواص آن در کاربری های مختلف پرداخته ایم تا شناخت بهتری از این فولاد رایج کربن متوسط داشته باشید.
مشخصات فولاد Ck45
فولاد CK45 ترکیبی از عنصر کربن و فلز آهن می باشد که در زمان تولید عناصر آلیاژی دیگری نیز به آن ها اضافه می گردد؛ از این رو می توان گفت وجود کربن به مقدار متوسط در این فولاد به تنهایی سبب افزایش سختی در آن می شود. ترکیبات شیمیایی این محصول نیز سبب تقسیم بندی آن به دو دسته آلیاژی و غیر آلیاژی گردیده است.
در واقع زمانی که فولاد CK45 از ترکیب آهن خالص و کربن تولید شود، غیر آلیاژی نامیده می شود. در صورتی که با افزودن عناصر آلیاژی محصول نهایی فولاد آلیاژی نام دارد که البته بسته به مقدار عناصر آلیاژی شامل دو دسته کم و پرآلیاژ می باشد. مشخصاتی نظیر قابلیت انجام عملیات حرارتی به همراه استحکام و سختی متناسب در برابر کشش، فشار، ضربه، سایش و اصطحکاک همگی سبب شده تا از فولاد CK45 در صنایع قطعه سازی و تجهیزات مهندسی استفاده کنند.
از طرفی دیگر خرید آهن آلات در هر نوعی نیز نیاز به مطلع شدن از این اطلاعات دارد؛ زیرا هر کدام از این عناصر به تنهایی خواص مختلف و در نتیجه کاربری های گوناگونی را برای محصولات فولادی تعیین می کنند. از این رو در ادامه جدول عناصر موجود در ترکیبات فولاد CK45 قرار داده شده است که منظور از سایر عناصر، کروم می باشد که ممکن است در جهت افزایش مقاومت فولاد در برابر زنگ زدگی به آن اضافه شود:
حتما بخوانید:فولاد mo40 چیست
خواص مکانیکی فولاد Ck45
به صورت کلی عناصر موجود در ترکیبات شیمیایی فولاد CK45 در کوره های آلیاژسازی با درصدهای مختص به خود به آهن مذاب اضافه شده تا پس از عملیات ریخته گری پیوسته، فولاد نهایی در قالب های مخصوص تولید شود. از این رو خواص فولاد CK45 در این کوره ها با درصدهای مختلف تعیین می شود. از جمله این خاصیت ها می توان به استحکام کششی محصول اشاره داشت که در حدود 610 مگاپاسکال است.
ضریب الاستیسیته فولاد CK45 نیز در بازه 190 تا 210 نیوتن بر میلی متر مربع قرار دارد. خواص این فولاد در ادامه در قالب جدول قرار داده شده اند و به راحتی می توانید استحکام کششی دقیق، دمای سختی، آهنگری یا فورجینگ، آنیلینگ و سایر خواص فولاد CK45 را مشاهده نمایید:
حتما بخوانید:تفاوت فولاد CK45 و MO40
کاربرد فولاد Ck45
همان طور که تا به اینجای مطلب مشخصات و خواص مکانیکی فولاد CK45 شرح داده شدند، به راحتی می توانید حدس بزنید چه کاربردهایی را به خود اختصاص می دهند. با این وجود اصلی ترین کاربردهای این فولاد در صنایع زیر می باشد:
- چقرمگی نسبتاً بالا سبب شده تا از فولاد CK45 در صنعت قطعه سازی برای قطعاتی که تحت فشار و ضربه قرار می گیرند، استفاده شود.
- استفاده از این محصول فولادی در صنایعی که نیاز به آبکاری می باشد، امکان پذیر است.
- ساخت ابزارآلات صنایع مختلف نظیر مته، پیچ، تیغ اره و انبردست از دیگر موارد استفاده از فولاد CK45 می باشد.
- ساخت شفت های انتقال قدرت نظیر رولیک ها، گیربکس، کانوایرهای صنعتی، الکتروموتورها
- پین ها و بوش هایی که در معرض ضربه و وزن های بالا قرار می گیرند نیز از فولاد CK45 هستند.
- راه سازی و ساختمان سازی به خصوص برای قسمت هایی از پل سازی
- مخازن تحت فشار در صنایع مهمی نظیر پتروشیمی
- ساخت قطعاتی که در معرض دماهای بسیار بالا و بسیار پایین قرار دارند.
محصولات فولاد Ck45
استفاده از فولاد CK45 در صنایع مختلف که پیش تر به آن ها اشاره کردیم، به سه شکل میلگرد، ورق و تسمه فولادی صورت می گیرد. در واقع پس از تولید این مقاطع از جنس CK45، از آن ها در صنایع ذکر شده استفاده می کنند. در ادامه شکل های مختلف این محصول یعنی میلگرد، ورق و تسمه به خوبی شرح داده شده اند تا بدانید در هر صنعت به کارگیری کدام محصول مناسب تر است:
میلگرد Ck45
میلگردها از جمله مهم ترین محصولات فولادی به خصوص در صنعت ساختمان سازی هستند؛ از این رو مقاطع میلگرد CK45 نیز تحت استانداردهای آمریکایی و آلمانی DIN با کدهای 1045، 1191/1 تولید می شوند. همچنین در بازارهای داخلی به میلگردهای این فولاد 1060، C60 و V945 گفته می شود. میلگرد CK45 نیز در قطر های 12 تا 800 میلی متر تولید شده و به صورت شاخه های 6 متری در بازار عرضه می گردد.
برای تولید این مقاطع، شمش های فولادی پس از طی فرآیندهای نورد، به مقاطع دایره ای شکل و توپر تبدیل می شوند و نسبت به سایر محصولات فولاد CK45 دارای مقدار کربن بیشتری هستند. این موضوع سبب افزایش سختی و استحکام در آن ها شده است. تنش تسلیم میلگرد CK45 355 نیوتن بر متر مربع و استحکام کششی آن 610 نیوتن بر متر مربع می باشد.
حتما بخوانید :تفاوت فولاد CK45 و ST52
ورق Ck45
ورق های CK45 با نام سازه های مهندسی نیز شناخته شده و از این رو به آن ها ورق استیل یا کربن متوسط می گویند. تولید ورق های فولادی با این گرید نیز از طریق انجام فرآیند نورد گرم بر روی تختال های تولید شده تحت استانداردهای مختص به CK45 صورت می گیرد. ضخامت ورق های فولادی این محصول نیز بین 3 تا 50 میلی متر بوده و در ابعاد رایج نظیر 6000*2000 و 6000*1500 میلی متر عرضه می گردند.
از مهم ترین ویژگی های ورق های فولادی CK45 نیز می توان به استحکام کششی بسیار بالا، مقاومت به سایش، جوش پذیری و سختی پذیری بالا و مقاومت به فشار اشاره داشت. به همین جهت این محصولات در ساخت تیغه های ماله کشی، تیغه های مخصوص، ساخت مخازن تحت فشار و قطعاتی که در معرض سایش با بتن قرار دارند، به کار برده می شوند.
تسمه Ck45
و در آخر می توان به تسمه های فولادی CK45 اشاره کرد که به سه دسته اصلی فابریک، نوردی و ماشین کاری تقسیم بندی می شوند. هر کدام از این تسمه ها از نظر سختی و طول عمر با یک دیگر متفاوت هستند؛ زیرا روش تولید آن ها نیز می تواند ریخته گری معمولی یا ذوب مجدد قراضه های فولادی باشد. دمای بالا کوره های مخصوص در تولید تسمه های CK45 سبب شده تا این محصولات ضخامت و عرض مشخصی را به همراه سختی و استحکام متناسب به خود اختصاص دهند.
از طرفی دیگر تسمه های ماشین کاری نیز از طریق برشکاری ورق های فولادی CK45 در عرض های کم تولید می شوند. البته در برخی مواقع ممکن است تنش های برشی سبب ایجاد خمیدگی و تاب در تسمه نهایی گردد، اما می توان از عملیات اتوکشی برای از بین بردن آن ها استفاده کرد. تسمه های CK45 کاربردهای به سزایی را در صنایع قطعه سازی به خود اختصاص می دهند و در طول های 6 تا 10 متر، عرض های 10 تا 100 سانتی متر و بازه ضخامتی 3 تا 12 میلی متر تولید می شوند.
حتما بخوانید: جوشکاری فولاد CK45
جمع بندی
در نهایت باید گفت فولاد CK45 یکی از رایج ترین مقاطع کربن متوسط در بین محصولات فولادی شناخته می شود که در صنایع حساس و نیاز به مقاومت در برابر سایش و اصطحکاک به اشکال میلگرد، ورق و تسمه مورد استفاده قرار می گیرد. این فولاد بسته به این که در چه شکلی به کار برده شود، به روش های مختلف نورد شمش، ماشینکاری و نورد گرم تختال تولید می گردد. خواص و مشخصات مکانیکی و فیزیکی فولادهای CK45 بسته به این که چه مقداری از عناصر آلیاژی در آن ها به کار برده می شود، متفاوت است.
هر چه درصد کربن و نیکل محصول بیشتر باشد، طبیعتاً سختی و استحکام بالاتری را به خود اختصاص می دهد. از طرفی وجود منگنز نیز سبب خاصیت چقرمگی و جوش پذیری مطلوب در فولاد CK45 شده و همین تناقض ها منجر به افزایش کاربری این محصول در صنایع مختلف شده است.
