Descriere detaliată a oțelului rotund C45, lungime 6 metri

1. Introducere în oțelul C45

Oțelul C45 este un oțel carbon nealiat, clasificat ca oțel de calitate pentru construcții mecanice generale, conform standardului european EN 10083-2. Este cunoscut pentru o combinație echilibrată între rezistență mecanică, duritate și prelucrabilitate, fiind utilizat în aplicații care necesită o bună rezistență la uzură și solicitări mecanice moderate.

• Denumire: C45 (conform EN 10083-2); echivalent cu 1045 (SAE/AISI), S45C (JIS), sau 1.0503 (DIN).
• Format: Bară rotundă, laminată sau trasă, cu lungimea standard de 6 metri.
• Tip: Oțel carbon de uz general, nealiat.

2. Compoziția chimică

Compoziția chimică a oțelului C45 este strict controlată pentru a asigura proprietățile mecanice dorite. Conform standardului EN 10083-2, compoziția tipică este următoarea (în procente de masă):

• Rolul elementelor:
  • Carbonul: Conferă duritate și rezistență, dar reduce ductilitatea.
  • Manganul: Îmbunătățește rezistența și tenacitatea.
  • Fosforul și sulful: În cantități mici, sunt impurități controlate pentru a preveni fragilitatea.
  • Siliciul: Contribuie la elasticitate și rezistență.

3. Proprietăți mecanice

Proprietățile mecanice ale oțelului C45 variază în funcție de starea de livrare (laminat, normalizat, călire și revenire). Pentru barele rotunde C45 în stare laminată sau normalizată, valorile tipice sunt:

• Observații:
  • Proprietățile pot fi îmbunătățite prin tratamente termice, cum ar fi călirea și revenirea, care pot crește duritatea la 220-270 HB sau mai mult.
  • Pentru aplicații critice, se recomandă tratamente termice suplimentare pentru a optimiza rezistența la uzură și tenacitatea.

4. Procese de fabricație

Barele rotunde C45 de 6 metri sunt fabricate prin următoarele procese:

1. Topirea și turnarea: Oțelul este topit în cuptoare cu arc electric sau convertizoare, apoi turnat în lingouri sau prin turnare continuă.
2. Laminarea la cald: Lingourile sunt încălzite și laminate la cald pentru a obține bare rotunde cu diametre precise. Lungimea standard de 6 metri este obținută prin tăiere.
3. Tratamente termice opționale:
   • Normalizare: Încălzire la 850-880°C, urmată de răcire în aer pentru uniformizarea structurii.
   • Călire și revenire: Încălzire la 820-860°C, răcire rapidă în ulei sau apă, urmată de revenire la 500-650°C pentru reducerea fragilității.
4. Finisarea suprafeței: Barele pot fi livrate în stare laminată, decojite, rectificate sau trase la rece, în funcție de cerințele clientului.

• Toleranțe dimensionale: Conform EN 10060 pentru bare laminate la cald, toleranțele sunt de obicei ±1-2% pentru diametru și ±50 mm pentru lungime.
• Stare de suprafață: Suprafața poate prezenta urme minore de laminare, dar este curățată de zgură sau defecte majore.

5. Utilizări comune

Oțelul rotund C45 de 6 metri este utilizat în numeroase aplicații datorită versatilității sale. Exemple includ:

• Industria auto: Arbori, axe, știfturi, piese de transmisie.
• Construcții de mașini: Componente pentru utilaje, cilindri hidraulici, roți dințate.
• Industria energetică: Elemente de fixare, flanșe, piese pentru turbine.
• Agricultură: Piese pentru utilaje agricole, cum ar fi pluguri sau grape.
• Fabricarea sculelor: Matrițe simple, piese de uzură moderate.
• Avantaje în aplicații:
  • Bună prelucrabilitate la strunjire, frezare sau găurire.
  • Rezistență bună la solicitări statice și dinamice.
  • Cost relativ scăzut comparativ cu oțelurile aliate.

6. Standardele și specificațiile

Oțelul C45 respectă mai multe standarde internaționale, printre care:

• EN 10083-2: Specifică cerințele pentru oțelurile călite și revenite.
• EN 10060: Toleranțe pentru bare rotunde laminate la cald.
• ISO 683-1: Standard internațional pentru oțeluri tratabile termic.
• ASTM A29/A29M: Echivalent american pentru oțel 1045.
• Certificări: Barele sunt livrate cu certificate de calitate (ex. EN 10204 3.1), care atestă compoziția chimică și proprietățile mecanice.

7. Dimensiuni și disponibilitate

• Lungime standard: 6 metri (poate fi tăiat la cerere la lungimi specifice).
• Diametre disponibile: De la 10 mm la peste 300 mm, în funcție de producător.
• Greutate: Depinde de diametru. Formula pentru calculul greutății este: $$\text{Greutate (kg)}=\frac{\pi \cdot (\text{diametru mm}{)}^2\cdot \text{lungime (m)}\cdot 7,85}{4\cdot 1000}$$ Exemplu: Pentru un diametru de 50 mm și lungime de 6 m: $$\text{Greutate}=\frac{3,14\cdot 50^2\cdot 6\cdot 7,85}{4\cdot 1000}\approx 92,5\text{kg}$$

8. Tratamente suplimentare

Pentru a îmbunătăți proprietățile oțelului C45, se pot aplica următoarele tratamente:

• Călire superficială: Crește duritatea suprafeței (până la 50-55 HRC) pentru rezistență la uzură.
• Nitrurare: Îmbunătățește rezistența la coroziune și uzură.
• Acoperiri: Galvanizare sau vopsire pentru protecție anticorozivă.
• Rectificare: Pentru obținerea unei suprafețe netede și toleranțe stricte.

9. Limitări și recomandări

• Limitări:
  • Nu este recomandat pentru sudare fără preîncălzire, datorită conținutului ridicat de carbon, care poate duce la fisuri.
  • Rezistență limitată la coroziune; necesită protecție în medii umede sau agresive.
  • Nu este ideal pentru aplicații la temperaturi foarte scăzute sau foarte ridicate fără tratamente specifice.
• Recomandări:
  • Pentru aplicații critice, consultați un inginer metalurgist pentru a alege tratamentul termic adecvat.
  • Depozitați barele în spații uscate pentru a preveni coroziunea.

10. Concluzie

Oțelul rotund C45 de 6 metri este un material versatil, utilizat pe scară largă în industria mecanică datorită echilibrului său între rezistență, duritate și prelucrabilitate. Cu o compoziție chimică bine controlată și proprietăți mecanice adaptabile prin tratamente termice, acest oțel este ideal pentru fabricarea unei game variate de componente. Disponibil în diverse diametre și cu toleranțe stricte, oțelul C45 rămâne o alegere economică și fiabilă pentru proiecte industriale.