فولاد آلیاژی CK45 چیست؟ همه چیز درباره کاربردها و ویژگی‌ها

خانه » فولاد » فولاد آلیاژی CK45 چیست؟ همه چیز درباره کاربردها و ویژگی‌ها

فولاد آلیاژی CK45 چیست؟

فولاد CK45 نوعی فولاد کربنی با مقدار کربن متوسط است که به دلیل ویژگی‌های مکانیکی مناسب، در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارد. این فولاد به دلیل درصد کربن حدود 0.45٪ و مقدار کمی عناصر دیگر مانند منگنز، مقاومت خوبی در برابر فشار و ضربه از خود نشان می‌دهد. فولاد CK45 به عنوان یک فولاد آلیاژی شناخته نمی‌شود؛ بلکه فولاد کربنی است، زیرا فاقد عناصر آلیاژی خاص مانند کروم و مولیبدن است که در فولادهای آلیاژی استفاده می‌شوند. با فولاد کاران تهران تا انتهای این مقاله همراه باشید تا بیشتر به آن بپردازیم و دقیق‌تر بگوییم فولاد آلیاژی CK45 چیست.

ویژگی‌های فولاد CK45

ویژگی‌های مهم فولاد CK45 شامل استحکام، سختی‌پذیری و قابلیت جوشکاری مناسب آن است، به ویژه زمانی که عملیات حرارتی خاصی بر روی آن انجام می‌شود. با این حال، این فولاد مقاومت محدودی در برابر خوردگی دارد و در محیط‌های مرطوب یا خورنده، بدون پوشش یا محافظت اضافی به سرعت دچار زنگ‌زدگی می‌شود.

بررسی مشخصات فولاد ck45

فولادها را از نظر ترکیب شیمیایی می ‌توان به دو دسته آلیاژی و غیر آلیاژی تقسیم ‌بندی کرد. فولاد، خود آلیاژی از آهن و کربن است. اگر در کنار آهن و کربن، عنصری دیگر مانند نیکل یا منگنز نیز قرار گیرد، محصول نهایی فولاد آلیاژی نام دارد و در صورتی که ترکیب خالصی از آهن و کربن باشد، فولاد غیرآلیاژی نامیده می‌ شود. البته فولادهای آلیاژی نیز خود به دو دسته کم ‌آلیاژ و پر آلیاژ تقسیم ‌بندی می ‌گردند. از طرفی، فولادها را از نظر میزان کربن نیز می ‌توان به سه دسته کم کربن، متوسط کربن و پر کربن، دسته ‌بندی کرد. با این تفاسیر به سراغ تعریف فولاد ck45 می‌ رویم.

کاربردهای فولاد CK45

فولاد CK45 به دلیل استحکام خوب و هزینه تولید نسبتاً پایین، در تولید قطعاتی مانند:
– شفت‌ها
– چرخ‌دنده‌ها
– بلبرینگ‌ها
– قطعات خودرو و ماشین‌آلات صنعتی

مورد استفاده قرار می‌گیرد. این قطعات معمولاً تحت بارهای مکانیکی متوسط هستند و نیازی به مقاومت در برابر شرایط بسیار شدید حرارتی یا خورنده ندارند.

فولاد آلیاژی CK45

به صورت کلی، فولاد CK45 فولادی آلیاژی می‌باشد که حدود 0.45 درصد کربن داشته و تقریبا فولادی ارزان قیمت محسوب می‌شود.

این فولاد جز دسته فولادهای با قابلیت عملیات حرارتی می‌باشد.

با توجه به قابلیت‌های بسیار خوب مکانیکی و متالورژیکی این فولاد در صنایع مختلف جایگاه مصرفی خوبی دارد.

در صنعت نفت، گاز، پتروشیمی، خودروسازی، غذایی و دارویی، کشاورزی و تجهیزات آزمایشگاهی، معدن و … کاربرد دارد.

فولاد آلیاژی CK45 در استاندارد DIN آلمان با کد 1.1191، در استاندارد بهلر جدید با نام V945، بهلر قدیم H0EH و در استاندارد آمریکایی با نام SAE 1045 شناخته می‌شوند .

همچنین در بازار این فولاد علاوه بر نام CK45 با نام‌های 1060، V945، C60 نیز شناخته می‌شود.

ترکیب شیمیایی فولاد ck45

فولاد ck45 نوعی فولاد آلیاژی است که از نظر سطح کربن، در دسته فولادهای متوسط کربن قرار می ‌گیرد. این نوع فولاد قابلیت عملیات حرارتی دارد و به دلیل خواص مکانیکی مناسب، دارای کاربرد زیادی در صنایع مهندسی و ساخت قطعات است. در ترکیب شیمیایی فولاد ck45 مقدار 0.45 درصد کربن، 0.65 منگنز و 0.25 درصد نیکل وجود دارد. برای تولید این فولاد درصد دقیقی از عناصر ذکر شده، به آهن مذاب اضافه می‌ شود و سپس در پروسه ‌های ریخته ‌گری و کشش، محصول نهایی با فرم موردنظر، تولید می ‌گردد. در جدول زیر ترکیبات فولاد سیکا 45 را ارائه داده ایم:

عنصر شیمیایی	مقدار عنصر (%)
کربن	0.45
منگنز	0.65
سلیسیوم	0.25
فسفر	0.35
دیگر عناصر	Pb

به دلیل میزان کربن موجود در این فولاد، جوشکاری آن کمی سخت می‌باشد . البته با استفاده از روش‌های جایگزین (استفاده از الکترود هیدروژن پایین) جوشکاری ورق آلیاژی CK45 راحت‌تر انجام می‌گردد .

دمای فورجینگ

این فولاد در دسته فولادهای با قابلیت عملیات حرارتی می‌باشد .

دمای فورجینگ و هات رول این فولاد بین 850 تا 1100 درجه سانتی‌گراد، دمای نرمالیزه کردن آن بین 840 تا 880 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. (سرد کردن در هوا صورت می‌گیرد)

دمای آنیل نیز بین 680 تا 710 (سرد کردن در کوره انجام می‌پذیرد)، دمای سخت سازی بین 820 تا 860 درجه سانتی‌گرد (سرد سازی در آب یا روغن انجام می‌شود) و همچنین دمای تمپر این فولاد بین 550 تا 660 درجه سانتی‌گراد می‌باشد .

خواص فیزیکی فولاد آلیاژی CK45

از خواص فیزیکی فولاد آلیاژی CK45 می توان به دانسیته 7.85 کیلوگرم بر سانتی متر مکعب، هدایت حرارتی 51.9 وات بر مترکلوین اشاره کرد.

دانسیته: ۸۵/۷ کیلوگرم بر سانتی متر مکعب
هدایت حرارتی: ۹/۵۱ وات بر متر – کلوین
ضریب انبساط حرارتی: ۲/۱۱ میکرومتر بر متر در درجه سلسیوس

خواص فوق بر قیمت ورق آلیاژی تاثیر دارد این فولادها خواص مکانیکی مناسبی از جمله قابلیت ماشین کاری خوب، مقاومت کششی بالا، مقاومت در برابر سایش و ضربه را دارا می‌باشد .

خواص مکانیکی فولاد ck45

فولاد ck45 به دلیل خواص مکانیکی متنوعی که دارد، کاربرد گسترده ‌ای در صنایع مختلف پیدا کرده است. این فولاد آلیاژی دارای استحکام کششی 610 مگاپاسکال می ‌باشد و ضریب الاستیسیته آن بین 190 تا 210 نیوتون بر میلی ‌متر مربع است. همچنین چگالی فولاد ck45 برابر 7.84 گرم بر سانتی ‌متر مکعب می ‌باشد که با توجه به استحکام بالاتری که نسبت به سایر انواع فولاد دارد، چگالی خیلی زیادی نیست. از این مقدار چگالی می ‌توان برای محاسبه وزن فولاد نیز استفاده کرد. دمای آهنگری یا فورجینگ فولاد ck45 در محدوده 850 تا 1050 درجه سانتی گراد قرار دارد.

همانطور که پیش ‌تر گفتیم، فولاد ck45 دارای قابلیت سخت ‌کاری نیز هست. محدوده دمایی آنیلینگ فولاد ck45 در محدوده 650 تا 700 درجه سانتی ‌گراد است. عملیات تمپرینگ نیز از 550 تا 680 درجه سانتی ‌گراد انجام می ‌شود. سخت ‌کاری فولاد به صورت کوئنچینگ قابل انجام است که هم در آب و هم در روغن قابل اجرا شدن می ‌باشد. دمای کوئنچینگ فولاد ck45 از 820 تا 860 درجه سانتی ‌گراد است. سختی برینل فولاد ck45 نیز چیزی در حدود 207 می ‌باشد که این حاکی از مقاومت بالای این فلز در برابر سایش است.

همچنین فولاد ck45 دارای خاصیت چقرمگی بالایی می ‌باشد. این باعث ‌شده که استفاده از این فولاد در مواردی که قطعه در معرض برخورد و ضربه است، مناسب باشد. همچنین این فولاد قابلیت آبکاری دارد. با آبکاری فلز می ‌توان از زنگ ‌زدگی آن جلوگیری کرد. البته یکی از نکات منفی فولاد ck45 این است که با روش ‌های معمول به راحتی جوشکاری نمی ‌شود و برای رسیدن به کیفیت مناسب، حتماً باید با روش ‌هایی مانند جوشکاری آرگون این عملیات روی آن انجام شود. برای جوشکاری فولاد ck45 ابتدا باید آن را تا دمای 200 تا 300 درجه سانتی ‌گراد گرم کرد. پس از جوشکاری نیز به منظور افزایش استحکام جوش، باید به آرامی و به کمک ماسه یا خاکستر خنک شود.

چگالی فولاد ck45

چگالی فولاد ck45 برابر با 7.84 گرم بر سانتی متر مکعب است. محاسبه حجم قطعات فولادی که شکل ظاهری خاصی مانند کره یا مکعب و… ندارند راحت نیست؛ برای همین با دانستن چگالی فولاد و اندازه‌ گیری جرم قطعه فولاد ریخته‌ گری شده، می‌ توانید حجم آن را به راحتی محاسبه نمایید. گاهی تصور می شود چگالی فولاد و آهن یکی است اما باید گفت فولاد یک آلیاژ تهیه شده از آهن است که به آن مقادیری کربن اضافه شده است. فولاد نسبت به آهن شکل پذیری بالاتری داشته و برای ساخت قطعات مختلف گزینه خوبی است.

سختی فولاد ck45

دمای کوئنچینگ فولاد از 820 تا 860 درجه متغیر است و سختی برینل آن حدود 207 می باشد که نشان دهنده مقاومت بالای فلز در برابر سایش است. بد نیست برای افرادی که نمی دانند سختی برنیل چیست توضیح کوتاهی در این رابطه بدهیم: به توانایی یک ماده در برابر فشار، تغییر شکل نفوذ یا حتی خراشیدگی سختی برنیل می گویند که با آزمایش مقیاس برنیل (Brinell scale) قابل اندازه گیری است.

فولاد آلیاژی CK45 به دلیل مقدار کروم پایین در مقابل زنگ زدگی و خوردگی مقاوم نیست. سختی ورق‌های CK45 بین 170 تا 210 برینل و استحکام کششی 570 تا 700 مگا پاسکال می‌باشد.

از فولادهای آلیاژی CK45، برای تهیه ابزارآلات فولادی استفاده می‌شود .

فولاد آلیاژی CK45 معمولا برای تولید میل لنگ و شفت و میله‌های اتصال دهنده سازه، قطعات فولادی ماشین‌های سنگین، ساخت چاقو و چکش استفاده می‌شود.

همچنین درجاهایی که چقرمگی بالا مورد نیاز است مثل سگدست، اکسل شاتون، میل لنگ، چرخدنده و … خودرو استفاده می‌شود.

از این فولاد در صنایع نفت نیز به عنوان مته‌های حفاری به کار برده می‌شود.

ورق‌های فولاد آلیاژی CK45 موجود در بازار عمدتا به صورت وارداتی می‌باشد .

مبدا کشورهای اکراین، کره، آلمان و روس بوده و با ضخامت‌هایی در حدود 3 تا 50 میل و در ابعاد 6*2 و 6*1.5 عرضه می‌گردد.

فولاد 1.1191

میلگرد آلیاژی Ck45 با شماره متریال 1.1191 یا 1191 شناخته و در استاندارد AISI آمریکا این فولاد را با نام 1045 نیز می‌شناسند. ck45 با نام بهلری V945 عرضه م‌یشود.

میلگرد آلیاژی ck45 در استانداردهای دیگر

DIN	AISI	JIS	Mat. No
CK45 / C45E	1045	S45C	1.1191

مقایسه فولاد آلیاژی Ck45 و Ck60

میلگرد Ck45 به فولاد Ck60 شباهت زیادی دارد اما در کروم کمی متفاوت است .

میلگرد Ck60 به میزان 0.4 کروم دارد که در میلگرد ck45 این مقدار صفر است .

سختی فولاد Ck60 بیش از Ck45 است که در Ck60 معادل 241 برینل و ck45 معادل 207 برینل است.

مقایسه فولاد آلیاژی Ck45 و Mo40

در نگاه اول تفاوت این دوفولاد درعناصر آنهاست . برای مثال در Ck45 مقداری نیکل وجود دارد که Mo40 فاقد آن است و در Mo40 کروم موجود است که Ck45 فاقد آن است.

شما همجنین می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تفاوت این دو فولاد، مقاله‌ی تفاوت فولاد Ck45 و Mo40 را مطالعه نمایید.

میزان سختی این فولاد 207 و mo40 197 است که اندکی ضعیف‌تر از میلگرد Ck45 است. هردو در دسته فولادهای عملیات حرارتی قرار می‌گیرند.

میلگرد آلیاژی Ck45 و Mo40 دمای فورجینگ یکسان دارند و در دمای 850 – 1050 درجه سانتی‌گراد حرارت می‌بینند.

مقایسه فولاد آلیاژی Ck45 و St52

تفاوت این دو درعدم وجود عناصری چون کروم، نیکل و مولیبدن که در St52 موجود نیست می‌باشد .

هردو در مقابل سایش مقاومند و در ساخت ماشین آلات سنگین کاربرد دارند. این دو فولاد در مقاطع ورقی در ساختمان سازی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فولاد سیکا دمای فورجینگ یکسانی با St52 دارد که هر دو در دمای 850 تا 1050 حرارت دیده می‌شوند. میلگرد آلیاژی Ck45 و St52 هردو از پرکاربردترین‌ها هستند واغلب فولاد st52 در مقطع لوله تولید می‌شود.

کاربرد فولاد آلیاژی Ck45

از مهم‌ترین کاربردهای فولاد آلیاژی سی‌کا 45 می‌توان به استفاده در قطعات اتومبیل‌ها و موتورها، مهندسی مکانیک، غلطک‌های صنعتی، شافت‌ها، ابزارهای صنعت کشاورزی، محور ماشین، پیچ‌ها، میل لنگ، چرخ دنده، ابزار دستی، انبردست، مخازن صد سایش و … را نام برد.

این فولاد در قالب‌های کمکی و تیغه‌های بیل میکانیکی که در معرض شدید سایش قرار دارد کاربرد دارد. از گرد Ck45 در ابزار آلات مانند چکش، پیچ و مهره و … نیز استفاده می‌شود.