Vzmetno jeklo c100s, 1.1274, AISI 1095, 2CS100, Ck101, lastnosti, uporaba

Jeklo C100S, ogljikovo, nelegirano vzmetno jeklo 1.1274 – v skladu s PN-EN 10132-4 Jeklo AISI 1095, 2CS100, CK101, XC100, C100RR, CS95

Prenesite opis v pdf formatu

Materiali, ki so na voljo v Alfa-Tech C100S / 1.1274

Hladno valjani, toplotno obdelani trakovi C100S / 1.1274
Hladno valjani trakovi za kaljenje C100S / 1.1274
Plošče C100S / 1.1274 – vroče valjane, hladno valjane
Trakovi in ​​formati, izrezani iz trakov C100S / 1.1274

telefon: + 48 63 2610519
kontakt@alfa-tech.com.pl

Kemična sestava jekla C100S v primerjavi z njegovimi nadomestki AISI 1095, 2CS100, 1.1274, CK101, XC100, C100RR, CS95

Značilnosti jekla C100S (1.1274, C101E) 

je vzmetno jeklo z visoko vsebnostjo ogljika, za katero je značilna visoka vsebnost ogljika, kar zagotavlja odlično elastičnost in odpornost proti obrabi. Zaradi svoje mikrokristalne strukture se pogosto uporablja v komponentah, ki zahtevajo visoko mehansko trdnost in elastičnost. To jeklo ustreza evropskemu standardu EN 10132-4 in je razvrščeno kot vzmetno jeklo z visoko vsebnostjo ogljika. Zaradi svojih mehanskih lastnosti in kemične sestave je primerno za uporabo v zahtevnih vzmetnih komponentah in orodjih, ki delujejo pod velikimi obremenitvami.

Visoka vsebnost ogljika v jeklu C100S, 1.1274 (nad 0,95 %) pomembno vpliva na njegove lastnosti:

• Povečana trdota in odpornost proti obrabi: Zaradi visoke vsebnosti ogljika jeklo C100S po kaljenju pridobi visoko trdoto, zaradi česar je primerno za izdelavo vzmeti, lopatic in rezalnih orodij.
• Krhek zlom: Povečana vsebnost ogljika zmanjša udarno trdnost jekla, zaradi česar je bolj dovzetno za razpoke pri udarcu ali dinamičnih obremenitvah.
• Zmanjšana varivost: Visoka vsebnost ogljika otežuje postopek varjenja zaradi nevarnosti razpok v območju toplotnega vpliva.
• Možnost utrjevanja: Zaradi visoke vsebnosti ogljika se jeklo C100S odlično odziva na proces kaljenja in popuščanja, kar mu omogoča doseganje optimalnih mehanskih lastnosti.

Jeklo C100S, 1.1274, se uporablja predvsem za proizvodnjo vzmeti, lopatic, ročnega orodja in drugih komponent, ki zahtevajo visoko trdoto in odpornost proti obrabi.

Fizikalne in mehanske lastnosti jekla C100S, 1.1274

Jeklo C100S, 1.1274 , se uporablja v komponentah, ki so izpostavljene visokim dinamičnim obremenitvam. Visoka vsebnost ogljika (približno 1,0 %) določa njegovo trdoto, odpornost proti obrabi in omejeno duktilnost.

Glavne mehanske lastnosti

Odpornost proti obrabi in trdota po kaljenju

Jeklo C100S, 1.1274, se odlikuje po izjemni odpornosti proti obrabi zaradi visoke vsebnosti ogljika in kaljivosti. Po toplotni obdelavi (kaljenju in popuščanju) doseže trdoto 58-64 HRC , zaradi česar je idealen material za uporabo, kot so:

• Rezila in rezalna orodja.
• Visoko trdne vzmeti.
• Elementi, ki so izpostavljeni intenzivnemu trenju (npr. industrijski noži).

Trdota po kaljenju je odvisna od pogojev toplotne obdelave in stopnje popuščanja. Visoka trdota poveča odpornost proti obrabi, hkrati pa zmanjša udarno trdnost in duktilnost.

Omejitve plastičnosti in varljivosti

Plastičnost:

• Zaradi visoke vsebnosti ogljika ima vzmetno jeklo C100S omejena plastičnost, kar se kaže v nizki sposobnosti plastične deformacije.
• Tipični raztezek pri pretrgu (A5) je največ 5%, kar pomeni, da je material krhek in dovzeten za razpoke pri dinamičnih obremenitvah.

Varljivost:

• Zelo nizka varivost zaradi nevarnosti strjevanja v območju vpliva toplote (HAZ), kar vodi do hladnih razpok.
• Da bi zmanjšali tveganje za razpoke med varjenjem, je potrebno:
  • Predgretje (približno 250–300 °C).
  • Počasno hlajenje po varjenju.
  • Uporaba elektrod z nizko vsebnostjo vodika.

Vzmetno jeklo C100S, 1.1274, je material z izjemno trdoto in odpornostjo proti obrabi po kaljenju, vendar z omejitvami glede duktilnosti in varljivosti. Zaradi svojih lastnosti se pogosto uporablja v rezalnih orodjih, vzmeteh in komponentah, kjer sta vzdržljivost in odpornost proti obrabi ključnega pomena. Zaradi svoje krhkosti pa zahteva skrbno toplotno obdelavo in varjenje.

Jeklo C100S, 1.1274 – toplotna obdelava 

Jeklo C100S, 1.1274, je vzmetno jeklo z visoko vsebnostjo ogljika, zato ima toplotna obdelava ključno vlogo pri oblikovanju njegovih mehanskih lastnosti, kot so trdota, odpornost proti obrabi in elastičnost. Postopki toplotne obdelave vključujejo mehko žarjenje , kaljenje in popuščanje.

Mehko žarjenje

Namen mehkega žarjenja je zmanjšanje trdote jekla, kar olajša oblikovanje in strojno obdelavo. Ta postopek ustvari perlitno strukturo z visoko duktilnostjo.

• Temperaturno območje: 680 - 720 ° C
• Hlajenje: Počasno hlajenje v peči, običajno s hitrostjo približno 10–20 °C/h do temperature približno 500 °C, ki mu sledi hlajenje na zraku.
• Učinek: Zmanjšanje trdote na 200-220 HB, izboljšanje obdelovalnosti.

Utrjevanje

Kaljenje je postopek segrevanja jekla nad kritično temperaturo in nato hitrega ohlajanja, kar vodi v nastanek martenzitne strukture z visoko trdoto.

• Temperaturno območje: 780 – 820 °C (temperatura avstenitizacije)
• Hladilni medij:
  • Kaljeno olje (zaželeno za enakomerno hlajenje).
  • Voda (agresivnejše hlajenje, nevarnost razpok).
• Učinek: Nastanek martenzitne strukture z zelo visoko trdoto, v območju 58-64 HRC.

Spuščanje

Po kaljenju se izvede popuščanje, da se zmanjšajo notranje napetosti in izboljša udarna žilavost jekla. Ta postopek vpliva na trdoto glede na uporabljeno temperaturo.

• Temperaturno območje:
  • 150–200 °C: Minimalno zmanjšanje trdote, največja trdota 58-64 HRC.
  • 200–300 °C: Zmanjšanje trdote na približno 50-55 HRC, izboljšana udarna trdnost.
  • 300–400 °C: Nadaljnje zmanjšanje trdote, izboljšanje elastičnosti.
• Čas: Običajno 1-2 uri, odvisno od prečnega prereza detajla.
• Učinek: Zmanjšana krhkost, izboljšana odpornost proti lomu, boljša udarna trdnost.

Pomen nadzora temperature v termičnih procesih

Nadzor temperature med toplotno obdelavo jekla C100S, 1.1274 je ključnega pomena, ker:

• Prenizka temperatura strjevanja: Lahko povzroči nepopolno avstenitizacijo, kar povzroči nepopolno kaljenje in nižjo končno trdoto.
• Previsoka temperatura kaljenja: Povzroča rast avstenitnih zrn, kar povzroči krhkost materiala in povečano tveganje za razpoke.
• Nepravilno hlajenje: Prehitro ohlajanje lahko povzroči razpoke, prepočasno ohlajanje pa povzroči nastanek struktur z nižjo trdoto (npr. bainit ali perlit).
• Natančen nadzor med kaljenjem: Omogoča vam doseganje želenega ravnovesja med trdoto in udarno trdnostjo.

Jeklo C100S zahteva skrbno toplotno obdelavo za doseganje optimalnih mehanskih lastnosti. Ključni koraki vključujejo mehko žarjenje , kaljenje in popuščanje . Nadzor temperature in hitrosti hlajenja je ključnega pomena za doseganje ustrezne mikrostrukture in maksimalne vzdržljivosti materiala.

Uporaba jekla C100S, 1.1274

Jeklo C100S je vzmetno jeklo z visoko vsebnostjo ogljika, katerega mehanske lastnosti, kot sta visoka trdota in odpornost proti obrabi, ga predisponirajo za industrijsko uporabo, ki zahteva vzdržljivost in trdnost.

Primeri uporabe v industriji

Proizvodnja diskastih in spiralnih vzmeti

Jeklo C100S se pogosto uporablja za izdelavo kolutnih in spiralnih vzmeti, ki delujejo pod visokimi dinamičnimi obremenitvami.

Zakaj?

• Visoka trdota po kaljenju (58-64 HRC).
• Zelo dobra elastičnost.
• Odpornost na trajno deformacijo.

prednosti:

• Dobra vzdržljivost pri intenzivnih dinamičnih obremenitvah, ohranjanje elastičnih lastnosti pod visokim tlakom.

Omejitve:

• Krhkost pri intenzivnih udarnih obremenitvah, omejena odpornost proti koroziji (potreba po uporabi zaščitnih premazov).

Rezalno orodje in industrijski noži

Zaradi visoke trdote se jeklo C100S uporablja v rezalnih orodjih, kot so industrijski noži, škarje za pločevino in rezila.

Zakaj? Visoka trdota in odpornost proti obrabi, ki omogočata doseganje zelo ostrega rezalnega roba.

Prednosti: Dolgotrajna ostrina rezalnega roba, odpornost proti obrabi tudi pri intenzivni uporabi.

Omejitve: Visoka trdota otežuje ostrenje, omejena odpornost proti udarcem (nagnjenost k krušenju).

Strojni deli, odporni proti obrabi

Vzmetno jeklo C100S se uporablja v strojnih komponentah, ki delujejo v pogojih intenzivnega trenja, kot so zobniki, vodila in torne ploščice.

Zakaj? Visoka trdota po kaljenju. Dobra dimenzijska stabilnost po toplotni obdelavi.

Prednosti: Odlična odpornost proti obrabi, podaljšana vzdržljivost v suhih in mokrih pogojih trenja.

Omejitve: Omejena korozijska odpornost, nizka duktilnost, kar poveča tveganje za razpoke pri udarni obremenitvi.

Povzetek: Prednosti in omejitve jekla C100S

Jeklo C100S je material, namenjen uporabi, ki zahteva visoko trdoto in odpornost proti obrabi, vendar njegova omejena plastičnost in dovzetnost za korozijo zahtevata uporabo ustrezne zaščite in toplotne obdelave.

Vzmetno jeklo C100S, 1095, C90S primerjava visokoogljičnih razredov: 

Visokoogljične vrste, kot so C100S, 1095 in C90S, imajo podobno uporabo, vendar se nekoliko razlikujejo po kemični sestavi, toplotno obdelani trdoti in specifičnih mehanskih lastnostih.

Razlike v sestavi:

• C100S in AISI 1095 imajo podobno vsebnost ogljika, z minimalno razliko v korist C100S.
• C90S ima nekoliko nižjo vsebnost ogljika, zaradi česar je bolj duktilen, a manj trd.
• C90S vsebuje več mangana, kar izboljša kaljivost in trdnost.

Trdota po popuščanju:

• • C100S: 58–64 HRC
  • AISI 1095: 57–62 HRC
  • C90S: 55–60 HRC

Razlike v trdoti:

• C100S doseže najvišjo trdoto po kaljenju zaradi višje vsebnosti ogljika.
• AISI 1095 je nekoliko bolj fleksibilen, hkrati pa ohranja visoko trdoto.
• C90S Je manj trd, vendar bolj odporen na udarce kot C100S.

Uporaba:

• C100S: Spiralne in diskaste vzmeti, industrijski noži, deli, odporni proti obrabi.
• AISI 1095: Lovski noži, žagini listi, ročno orodje visoke trdote.
• C90S: Ročne žage, vzmeti za visoke udarce, elastični elementi za srednje obremenitve.

Razlike v aplikacijah:

• C100S uporablja se tam, kjer sta ključnega pomena maksimalna trdota in odpornost proti obrabi.
• AISI 1095 Idealno za rezila z visoko rezalno vzdržljivostjo, vendar manj odporno na lomljenje kot C90S.
• C90S prednostno v aplikacijah, ki zahtevajo boljšo udarno trdnost na račun trdote.

Povzetek razlik:

• C100S: Najvišja trdota in odpornost proti obrabi, vendar najbolj krhka.
• AISI 1095: Kompromis med trdoto in plastičnostjo.
• C90S: Najboljša udarna trdnost, najnižja trdota.

Vsako od teh jekel najde svoje mesto v industriji, odvisno od zahtev glede trdote, odpornosti proti obrabi in prožnosti.

Prednosti in slabosti jekla C100S

prednosti:

• Visoka trdota in odpornost proti obrabi: Zaradi visoke vsebnosti ogljika (približno 1,0 %) doseže vzmetno jeklo C100S po kaljenju trdoto 58–64 HRC, kar zagotavlja izjemno vzdržljivost in odpornost proti obrabi.
• Dobra polnost: Jeklo C100S se odlikuje po dobri sposobnosti pridobivanja gladkih površin po obdelavi, kar je pomembno pri izdelavi rezalnih orodij in industrijskih rezil.
• Visoka elastičnost: Jeklo C100S se uporablja pri izdelavi vzmeti zaradi svoje sposobnosti ohranjanja elastičnosti pri intenzivnih obremenitvah.
• Odlična kaljivost: Možnost doseganja zelo visoke trdote po ustrezni toplotni obdelavi.

slabosti:

• Nizka odpornost proti koroziji: Zaradi pomanjkanja legirnih dodatkov, kot sta krom ali nikelj, je zelo dovzeten za rjavenje v vlažnih in korozivnih okoljih.
• Težave pri predelavi plastike: Zaradi visoke trdote in nizke plastičnosti je vzmetno jeklo C100S, 1.1274 težko kovati, valjati in uporabljati druge plastične postopke.
• Problematično varjenje: Visoka vsebnost ogljika povzroča nevarnost hladnih razpok in utrjevanja v območju vpliva toplote, kar zahteva uporabo posebnih tehnik (npr. predgrevanje).
• Krhkost: Po utrjevanju postane jeklo C100S izjemno trdo, vendar je tudi dovzetno za razpoke pri udarcu ali dinamičnih obremenitvah.

Jeklo C100S je odlična izbira za aplikacije, ki zahtevajo visoko trdoto in odpornost proti obrabi, vendar njegova omejena duktilnost, varivost in odpornost proti koroziji zahtevajo previdnost pri izbiri aplikacij in ustrezne toplotne obdelave.

Ključne uporabe C100S, 1.1274

1. Diskaste in spiralne vzmeti: Visoka trdota in elastičnost, potrebna pri intenzivnih dinamičnih obremenitvah.
2. Rezalno orodje in industrijski noži: Noži za rezanje papirja, usnja, kovine, rezila za rezanje.
3. Strojni deli, odporni proti obrabi: Zobniki, vodila, torne ploščice, gredi.
4. Ročne žage in rezila: Zahvaljujoč visoki trdoti in vzdržljivosti rezalnih robov.
5. Elementi mehanskih struktur: Podvržen visokim statičnim in dinamičnim obremenitvam.

Ogljikova konstrukcijska jekla – vzmetno jeklo

65 – ogljikovo vzmetno jeklo 1.0603, C67S, 1.1231, 1.1230
75 – ogljikovo vzmetno jeklo 1.0605, C75S, 1.0614, 1.1248
85 – ogljikovo vzmetno jeklo 1.1269, C85S

Vzmetno jeklo po PN-EN
Ogljikovo vzmetno jeklo c100s, 2CS100, 1.1274, Ck101, AISI 1095

Dimenzije hladno valjanih vzmetnih trakov

• Izboljšani vzmetni trakovi iz karbonaC55S, C67S, C75S, C85S, C100S – razpoložljive tuljave, trakovi, formati.
• Vzmetni trakovi iz nerjavečega jekla 1.4310, X10CrNi18-8 - na voljo v obliki tuljav, trakov, formatov
• Karbonski vzmetni trakovi za kaljenjeC45E, C55S, C60S, C67S, C75S, C100S – razpoložljive tuljave, trakovi, formati.
• Precizni trakovi iz nerjavečega jekla 1.4301, X5CrNi18-10, 1.4571, X6CrNiMoTi17-12-2– razpoložljivi trakovi, formati, zvitki.

Glej tudi
legirana konstrukcijska jekla – vzmetno jeklo

Pogosto zastavljena vprašanja (FAQ) o vzmetnem jeklu C100S / 1.1274 / AISI 1095

Kaj je jeklo C100S / 1.1274 / AISI 1095?

To je visokoogljično vzmetno jeklo z vsebnostjo ogljika približno 1 %, zasnovano za proizvodnjo komponent, ki zahtevajo zelo visoko trdoto, elastičnost in odpornost proti obrabi. Mednarodni ekvivalent je AISI 1095.

Kakšna je kemična sestava jekla C100S?

Tipična kemična sestava (%): C 0,95–1,05, Mn 0,30–0,60, Si 0,15–0,35, P in S do 0,025, sledi Cr, Ni, Mo do 0,10.

Katere mehanske lastnosti ima jeklo C100S?

• Natezna trdnost (Rm): 1600–2200 MPa (po strjevanju)
• Meja tečenja (Rp₀,₂): približno 900–1100 MPa
• Relativni raztezek (A₅): 3–6 %
• Trdota po popuščanju: 58–64 HRC

Za kaj se uporablja vzmetno jeklo C100S?

Uporablja se pri izdelavi ploščatih in spiralnih vzmeti, vzmetnih trakov, tehničnih lopatic, visoko obremenjenih strojnih delov in komponent, ki zahtevajo visoko odpornost proti obrabi.

Kakšni so statusi dobave jekla C100S?

Najpogosteje ga najdemo v hladno valjanem (CR) stanju, mehko žarjenem za nadaljnjo obdelavo (žarjenem) ali kaljenem in popuščenem (QT) stanju z določeno delovno trdoto.

Kako se toplotno obdeluje jeklo C100S?

Postopek vključuje kaljenje pri 780–820 °C s hitrim hlajenjem v olju, ki mu sledi popuščanje v območju od 150 do 300 °C, odvisno od zahtevane trdote in elastičnosti.

Kakšne so prednosti jekla C100S?

Visoka trdota po kaljenju, zelo dobra elastičnost, dimenzijska stabilnost po toplotni obdelavi in ​​odpornost proti obrabi pri pravilnem kaljenju.

Kakšne so omejitve jekla C100S?

Ni odporen proti koroziji, ima omejeno varivost in nizko duktilnost. Zahteva skrbno nadzorovan postopek toplotne obdelave, da se prepreči krhkost in razpoke.

V kakšnih oblikah je na voljo jeklo C100S?

Najpogosteje se ponuja v obliki vzmetnih trakov, tankih plošč, trakov in utrjevalnih oblik.