Využitie

Materiály 4Cr13 aj 40Cr13 nachádzajú široké využitie v rôznych priemyselných odvetviach vďaka svojej výnimočnej tvrdosti, odolnosti proti opotrebovaniu a odolnosti voči korózii. Tieto nehrdzavejúce ocele sa často podrobujú procesom tepelného spracovania, ako je kalenie a popúšťanie, čo výrazne zlepšuje ich mechanické vlastnosti. Výkon 4Cr13/40Cr13, pokiaľ ide o tvrdosť a odolnosť proti korózii, je chvályhodný v porovnaní s inými nehrdzavejúcimi oceľami, čo z nich robí preferovanú voľbu v mnohých aplikáciách.

Jedna výnimočná aplikácia je v automobilovom priemysle. Tu sú tieto materiály nápomocné pri výrobe kľúčových komponentov, ako sú ventilové sedlá a dýzy. Ich vynikajúca odolnosť voči opotrebovaniu vedie k dlhšej životnosti nástroja, čím sa znižuje frekvencia, pri ktorej je potrebné tieto komponenty vymieňať.

Odolnosť nehrdzavejúcej ocele 4Cr13 a 40Cr13 proti korózii je ďalšou významnou výhodou v automobilových aplikáciách, kde sú diely často vystavené rôznym korozívnym prostrediam. V dôsledku toho použitie týchto ocelí prispieva k dlhej životnosti automobilových dielov a znižuje náklady na údržbu. Preto má prijatie materiálov 4Cr13 a 40Cr13 zásadný vplyv na celkovú funkčnosť a očakávanú životnosť automobilových nástrojov a komponentov.

Fyzikálne vlastnosti

Fyzikálne vlastnosti 4Cr13 a 40Cr13, vrátane ich hustoty a tvrdosti, zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri ich použiteľnosti v rôznych priemyselných odvetviach. Tieto materiály majú hustotu 7,75 g/cm3, čo naznačuje robustnú štruktúru, ktorá odoláva vonkajšiemu tlaku. Navyše ich tvrdosť po kalení a popúšťaní presahuje 50 HRC, čo signalizuje vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu.

Tepelné spracovanie: 4Cr13 aj 40Cr13 prechádzajú procesom tepelného spracovania, aby sa zvýšila ich tvrdosť a pevnosť. Zahŕňa zahrievanie materiálov na 1130-1150 stupeň, po ktorom nasleduje fáza chladenia.

Odolnosť proti korózii: Tieto materiály obsahujú približne 13 % chrómu a ponúkajú značnú odolnosť proti korózii. Táto vlastnosť ich robí ideálnymi na použitie v drsnom prostredí s korozívnymi prvkami.

Obrobiteľnosť: Obrobiteľnosť týchto materiálov je chvályhodná. Môžu byť hladko rezané, tvarované a dokončované podľa požiadaviek aplikácie.

Zvárateľnosť: Napriek vysokej tvrdosti vykazujú 4Cr13 aj 40Cr13 vynikajúcu zvárateľnosť. Tento atribút ich umožňuje pohodlne spájať s inými komponentmi bez toho, aby boli ohrozené ich fyzikálne vlastnosti.

Povrchová úprava týchto materiálov zvyšuje ich estetickú príťažlivosť a odolnosť voči vonkajším prvkom, vďaka čomu sú preferovanou možnosťou v rôznych priemyselných odvetviach, vrátane výroby nástrojov, kovoobrábania a ďalších.

Kód v GB/T 20878

Jednotný číselný kód

Nový stupeň

Pôvodný stupeň

Hustota /(g/cm3) 20 stupňov

Stupeň teploty topenia

Špecifická tepelná kapacita (kJ/kg · K)

Tepelná vodivosť (W/m·K)

Koeficienty lineárnej tepelnej rozťažnosti (10-6/K):

Elektrický odpor
(Ω·mm2/m) 20 stupňov

Pozdĺžny modul pružnosti (kN/mm2) 20 stupňov

100 stupňov

500 stupňov

0-100 stupeň

0 - 500 stupeň

104

S42040

40Cr13

4Cr13

7.75

0.46

28.1

28.90

10.50

12.00

0.590

215

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti 4Cr13 a 40Cr13 zahŕňajú tvrdosť HRC vyššiu ako 50 pri kalení a popúšťaní, čo naznačuje vysokú úroveň odolnosti a trvanlivosti. Dosahuje sa to procesom tepelného spracovania, ktorý zahŕňa zahriatie ocele na vysokú teplotu pred jej rýchlym ochladením. Tento proces mení mikroštruktúru ocele, zvyšuje jej tvrdosť a odolnosť proti nárazu.

Testovanie tvrdosti odhalilo, že obe triedy ocele 4Cr13 a 40Cr13 majú vynikajúcu tvrdosť, ktorá je mierou odolnosti materiálu voči trvalej deformácii. Vďaka tejto vlastnosti sú tieto materiály vhodné pre aplikácie, kde je prvoradá životnosť a odolnosť proti opotrebovaniu, vrátane rezných nástrojov, trysiek a sediel ventilov.

Okrem toho 4Cr13 aj 40Cr13 vykazujú vynikajúcu odolnosť proti korózii. Ich obsah chrómu, ktorý je približne 13 %, umožňuje vytvorenie tenkej, ochrannej oxidovej vrstvy na povrchu. Táto vrstva chráni oceľ pred rôznymi korozívnymi prostrediami, čím predlžuje jej životnosť.

Okrem toho je u týchto ocelí zrejmá odolnosť proti opotrebeniu, ďalšia pozoruhodná mechanická vlastnosť. Táto vlastnosť spojená s ich tvrdosťou a posilnená ich tepelným spracovaním poskytuje schopnosť odolávať treniu a opotrebovaniu, vďaka čomu sú tieto materiály spoľahlivé pre aplikácie s vysokým namáhaním.

Kód v GB/T 20878	Jednotný číselný kód	Nový stupeň	Pôvodný stupeň		Mechanické vlastnosti testovaného kusu prostredníctvom kalenia						Tvrdosť žíhaných oceľových tyčí
				Dôkazná pevnosť, neproporcionálne predĺženie Rp0.2/(N/mm2)	Pevnosť v ťahu Rm/(N/mm2)	Miera roztiahnutia po pretrhnutí A/%	Miera zmrštenia sekcie Zb/%	Energia absorbujúca náraz Aku2d/J	HBW	HRC	HBW
				Nie menej ako							Nie viac ako
104	S42040	40Cr13	4Cr13	–	–	–	–	–		50	235

Chemické zloženie

Analýza chemického zloženia 4Cr13 a 40Cr13 odhaľuje zloženie pozostávajúce predovšetkým z uhlíkových a chrómových prvkov, ktoré výrazne ovplyvňujú tvrdosť a koróznu odolnosť materiálu. Tieto prvky spolu s kremíkom, mangánom a inými prispievajú k celkovým vlastnostiam týchto kovov.

Po tepelnom spracovaní vykazujú 4Cr13 a 40Cr13 zvýšenú tvrdosť a pevnosť. Vysoký obsah chrómu zvyšuje ich odolnosť proti korózii, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie v drsnom prostredí. Ich opracovateľnosť je chvályhodná, čo umožňuje hladké operácie počas výrobných procesov. Vysoký obsah uhlíka a chrómu však môže ovplyvniť zvárateľnosť týchto materiálov, čo si vyžaduje vhodné opatrenia počas zvárania.

Pre porovnávaciu analýzu uvádzame tabuľku s prehľadom zloženia a vlastností 4Cr13, 40Cr13 a ďalšieho obľúbeného typu nehrdzavejúcej ocele:

Kód v GB/T 20878

Jednotný číselný kód

Nový stupeň

Pôvodný stupeň

Chemické zloženie (hmotnostný zlomok) %