Полное руководство по стали 1.0402
Сталь 1.0402, также известная как C22 или AISI 1020, — это низкоуглеродистая сталь с превосходной обрабатываемостью и свариваемостью. В этом руководстве рассматриваются ее свойства, термическая обработка и применение, что дает полный обзор для инженеров и производителей.
1. Введение в сталь 1.0402
- Определение:
1.0402 — это низкоуглеродистая сталь общего назначения, которая обеспечивает сочетание прочности, пластичности и обрабатываемости. Низкое содержание углерода делает ее легкой в обработке, особенно для применений, требующих сварки и формовки. - Стандарты:
- DIN: 1.0402
- RU: С22
- AISI/SAE: 1020
2. Химический состав
Химический состав стали 1.0402 обуславливает ее механические свойства и простоту обработки:
| Элемент | Процент (%) |
|---|---|
| Углерод (С) | 0,17 – 0,24 |
| Марганец (Mn) | 0,40 – 0,70 |
| Кремний (Si) | ≤ 0,40 |
| Фосфор (Р) | ≤ 0,035 |
| Сера (S) | ≤ 0,035 |
| Хром (Cr) | ≤ 0,40 |
| Молибден (Mo) | ≤ 0,10 |
Такой состав обеспечивает хорошую обрабатываемость при сохранении умеренной прочности.
3. Физические свойства
Сталь 1.0402 обладает следующими физическими характеристиками:
- Плотность: Примерно 7,8 г/см³
- Модуль упругости: ~210 ГПа
- Теплопроводность: ~51,9 Вт/м·К
Эти свойства делают его пригодным для применений, требующих умеренной прочности и термостойкости.
4. Механические свойства
Механические свойства 1.0402 в типичном состоянии следующие:
| Имущество | Ценить |
|---|---|
| Прочность на растяжение (максимальная) | ~460 МПа |
| Предел текучести | ~240 МПа |
| Относительное удлинение при разрыве | ~24% |
| Твердость по Бринеллю | ~130 НВ |
| Коэффициент Пуассона | ~0,29 |
Эти свойства обеспечивают баланс прочности и пластичности, что делает его универсальным выбором для конструкционных и механических применений.
5. Термическая обработка
Сталь 1.0402 может подвергаться различным видам термической обработки для адаптации ее свойств к конкретным сферам применения:
- Отжиг:
Нагреть до 870°С – 910°С, выдержать достаточное время и медленно охладить в печи. Этот процесс улучшает пластичность и обрабатываемость. - Нормализация:
Нагреть до 890°С – 940°С, выдержка и воздушное охлаждение. Нормализация улучшает структуру зерна и повышает прочность. - Закалка:
Нагреть до 860°С – 900°С, с последующей закалкой в масле или воде. Закалка повышает износостойкость поверхности. - Закалка:
Выполняется после закалки для снижения хрупкости и достижения желаемой прочности.
6. Приложения
Сталь 1.0402 широко применяется в различных отраслях промышленности благодаря своей универсальности:
- Структурные компоненты: Балки, колонны и другие несущие конструкции.
- Автозапчасти: Валы, шестерни и болты, требующие прочности и долговечности.
- Холоднокатаные продукты: Крепежные изделия и компоненты, изготовленные методом холодной высадки.
- Закаленные приложения: Подходит для цементированных деталей, требующих твердой поверхности и пластичной сердцевины.
7. Свариваемость и обрабатываемость
- Свариваемость:
Сталь 1.0402 обладает превосходной свариваемостью и может свариваться стандартными методами, такими как MIG, TIG и дуговая сварка. Для тонких сечений предварительный нагрев обычно не требуется. - Обрабатываемость:
Хорошая обрабатываемость, особенно в отожженном или нормализованном состоянии, что делает его пригодным для таких процессов обработки, как точение, сверление и фрезерование.
8. Коррозионная стойкость
Сталь марки 1.0402 имеет умеренная коррозионная стойкость из-за низкого содержания легирующих элементов. Для улучшения его характеристик в суровых условиях рекомендуется использовать покрытия, такие как гальванизация или покраска.
9. Заключение
Сталь 1.0402 с ее низким содержанием углерода, превосходной обрабатываемостью и хорошей свариваемостью является надежным материалом для широкого спектра применений. Ее универсальность позволяет использовать ее как в структурных, так и в механических компонентах, в то время как ее варианты термообработки обеспечивают гибкость для удовлетворения конкретных эксплуатационных требований.
Это руководство поможет вам понять свойства и потенциал стали 1.0402, упростив ее выбор и обработку для промышленных нужд.
