يُعد C45 (1.0503) وC45E (1.1191) من أكثر أنواع الفولاذ الهندسي متوسط الكربون غير السبائكي تحديداً بموجب المعايير الأوروبية (EN 10083-2 وEN ISO 683-1). وبفضل توازنهما الممتاز بين مقاومة الشد ومقاومة التآكل وقابلية التشغيل الآلي، تُستخدم كلتا الدرجتين كمواد أساسية للأعمدة والمغازل والتروس والمحاور ومكونات الماكينات المقساة بالحث.
وعلى الرغم من أن المهندسين والمشترين غالباً ما يتعاملون مع C45 و C45E كدرجتين متبادلتين، إلا أنهما يختلفان في تفصيل ميتالورجي حاسم: نقاء الصهر (حدود الكبريت والفوسفور). فاختيار C45E بدلاً من C45 القياسي يمكن أن يمنع التشقق السطحي أثناء التقسية بالحث عالي التردد ويحسن عمر الكلال (Fatigue Life) في الأجزاء المعرضة لأحمال ديناميكية.
في Steelmet Industries، نقوم بتوريد C45 و C45E في صورة قضبان سوداء مدلفنة على الساخن، وقضبان دائرية مطروقة، وقضبان فولاذية لامعة مسحوبة على البارد عالية الدقة (دائرية وسداسية ومربعة ومسطحة) مدعومة بشهادات اختبار المصنع الكاملة. فيما يلي مقارنة فنية عملية لمساعدتك في تحديد الدرجة المناسبة.
C45 مقابل C45E مقابل C45R: ماذا تعني اللواحق؟
بموجب معيار EN 10083-2 (الفولاذ المخصص للتقسية والمراجعة)، يشير الرمز الأساسي C45 إلى فولاذ عالي الجودة غير سبائكي بمحتوى كربون اسمي يبلغ 0.45%. وتحدد الحروف اللاحقة كيفية تنقية الفولاذ واختباره:
- C45 (رقم المادة 1.0503): فولاذ قياسي غير سبائكي. يسمح بنسبة تصل إلى 0.045% كحد أقصى من الكبريت و 0.045% كحد أقصى من الفوسفور. مناسب للأجزاء الميكانيكية العامة والأعمدة المطبيعة والمكونات المقساة والمراجعة القياسية.
- C45E (رقم المادة 1.1191): فولاذ خاص (يرمز الحرف “E” إلى Edelstahl / جودة خاصة). يتم تنقيته لتقييد كل من الكبريت والفوسفور بحد أقصى 0.030% (0.035% في المراجعات الأقدم من EN 10083-2). تقلل هذه البنية المجهرية الأنقى من شوائب الكبريتيد غير المعدنية، مما يجعل C45E الخيار المفضل للتقسية بالحث والأعمدة الدوارة عالية الإجهاد.
- C45R (رقم المادة 1.1201): نسخة ذات محتوى كبريت متحكم به من الفولاذ الخاص C45E، تحتوي على نطاق كبريت متعمد يتراوح من 0.020% إلى 0.040% لتحسين تكسير الرايش وإطالة عمر أدوات القطع أثناء الخراطة والتثقيب عالي السرعة باستخدام ماكينات CNC.
مقارنة التركيب الكيميائي: C45 (1.0503) مقابل C45E (1.1191)
تشترك كلتا الدرجتين في نطاقات مستهدفة متطابقة للكربون والسيليكون والمنغنيز وعناصر السبائك المتبقية، ويكمن التمييز التركيبي الوحيد في التحكم الأكثر صرامة في الشوائب (P و S) في درجة C45E:
| العنصر | C45 (1.0503) % | C45E (1.1191) % | C45R (1.1201) % |
|---|---|---|---|
| الكربون (C) | 0.42 – 0.50 | 0.42 – 0.50 | 0.42 – 0.50 |
| المنغنيز (Mn) | 0.50 – 0.80 | 0.50 – 0.80 | 0.50 – 0.80 |
| السيليكون (Si) | 0.40 كحد أقصى | 0.40 كحد أقصى | 0.40 كحد أقصى |
| الفوسفور (P) | 0.045 كحد أقصى | 0.030 كحد أقصى | 0.030 كحد أقصى |
| الكبريت (S) | 0.045 كحد أقصى | 0.030 كحد أقصى | 0.020 – 0.040 |
| الكروم (Cr) | 0.40 كحد أقصى | 0.40 كحد أقصى | 0.40 كحد أقصى |
| الموليبدينوم (Mo) | 0.10 كحد أقصى | 0.10 كحد أقصى | 0.10 كحد أقصى |
| النيكل (Ni) | 0.40 كحد أقصى | 0.40 كحد أقصى | 0.40 كحد أقصى |
ملاحظة: يجب ألا يتجاوز المحتوى المجمع من Cr + Mo + Ni نسبة 0.63% بموجب معيار EN 10083-2 / EN ISO 683-1.
الخواص الميكانيكية لفولاذ C45 و C45E
نظراً لأن C45 و C45E هما نوعان من الفولاذ متوسط الكربون غير السبائكي، فإن قابليتهما للتصليد محدودة بسماكة المقطع؛ فكلما زاد قطر القضيب، تباطأت معدلات تبريد القلب أثناء التقسية، مما يقلل من إجهاد الخضوع ومقاومة الشد التي يمكن تحقيقها:
1. حالة التقسية والمراجعة (+QT)
| القطر / المقطع الحاكم | إجهاد الخضوع (Re) كحد أدنى | مقاومة الشد (Rm) | الاستطالة (A) كحد أدنى | صدم Charpy (KV) كحد أدنى (C45E فقط) |
|---|---|---|---|---|
| حتى 16 مم | 490 MPa | 700 – 850 MPa | 14% | 25 J (عند +20°C) |
| > 16 مم إلى 40 مم | 430 MPa | 650 – 800 MPa | 16% | 25 J (عند +20°C) |
| > 40 مم إلى 100 مم | 370 MPa | 630 – 780 MPa | 17% | 25 J (عند +20°C) |
2. حالتا التطبيع (+N) والقضبان اللامعة المسحوبة على البارد (+C)
| حالة التوريد | نطاق القطر | إجهاد الخضوع (Re) كحد أدنى | مقاومة الشد (Rm) | الصلادة النموذجية |
|---|---|---|---|---|
| مطبّع (+N) | 16 مم – 100 مم | 305 MPa | 580 MPa كحد أدنى | 170 – 210 HB |
| مسحوب على البارد (+C) | 10 مم – 16 مم | 565 MPa | 710 – 1030 MPa | 210 – 300 HB |
| مسحوب على البارد (+C) | > 16 مم – 40 مم | 500 MPa | 650 – 1000 MPa | 195 – 290 HB |
| مسحوب على البارد (+C) | > 40 مم – 63 مم | 410 MPa | 630 – 950 MPa | 190 – 280 HB |
ملاحظة: تتبع القيم الميكانيكية للمسحوب على البارد معيار EN 10277 (منتجات الفولاذ اللامع). يؤدي السحب على البارد إلى تصليد سطح القضيب ورفع إجهاد الخضوع دون معالجة حرارية.
الدرجات المكافئة دولياً لفولاذ C45 و C45E
عند مطابقة الرسومات الهندسية العالمية، يتوافق C45 و C45E بشكل وثيق مع المعايير الدولية التالية:
| المعيار / الدولة | الدرجة المكافئة | ملاحظات |
|---|---|---|
| DIN / EN (أوروبا) | C45 (1.0503) / C45E (1.1191) | سابقاً Ck45 بموجب DIN 17200 القديم |
| AISI / SAE (الولايات المتحدة) | SAE 1045 / AISI 1045 | فولاذ قياسي متوسط الكربون بنسبة 0.45% |
| BS 970 (المملكة المتحدة) | 080M46 / EN8 / EN8D | EN8 (080M40) يحتوي على 0.40% كربون اسمياً؛ 080M46 يطابق 0.45% كربون |
| IS 1570 (الهند) | C45 / 45C8 | الفولاذ الهندي القياسي متوسط الكربون |
| JIS G4051 (اليابان) | S45C | يُستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات والعدد اليابانية |
| GOST (روسيا) | 45 | تسمية مباشرة لنسبة الكربون |
راجع المطابقات الكاملة عبر المعايير على صفحتي مواصفات DIN ومواصفات SAE.
إرشادات المعالجة الحرارية لفولاذ C45 و C45E
تسمح الدورات الحرارية المناسبة لفولاذ C45 و C45E بتحقيق أقصى قوة للقلب أو طبقة خارجية صلبة مقاومة للتآكل:
- التطبيع (Normalizing): التسخين إلى 840°C – 880°C، والانتظار حتى الوصول إلى درجة حرارة موحدة، والتبريد في الهواء الساكن لتنعيم البنية الحبيبية بعد الحدادة أو الدرفلة على الساخن.
- التلدين الطري (Soft Annealing): التسخين إلى 650°C – 700°C والتبريد البطيء في الفرن (أقصى صلادة ~207 HB) لتعظيم قابلية التشغيل الآلي قبل عمليات CNC المكثفة.
- التقسية الكاملة (Quenching): الأوستنة عند 820°C – 860°C. التبريد السريع في الماء للمقاطع الأكبر أو في الزيت/البوليمر للمقاطع الأرق والأشكال المعقدة لتقليل التشوه.
- المراجعة (Tempering): إعادة التسخين فوراً بعد التقسية إلى 550°C – 660°C حسب مقاومة الشد المستهدفة، والاحتفاظ بالحرارة لمدة ساعة واحدة على الأقل لكل 25 مم من السماكة، ثم التبريد في الهواء.
- التقسية باللهب وبالحث (Flame & Induction Hardening): تسخين الطبقة السطحية بسرعة إلى 850°C – 880°C متبوعاً برش فوري بالماء أو البوليمر، لتحقيق صلادة سطحية تبلغ 53 – 60 HRC مع قلب متين غير مقسى. يُوصى بشدة بـ C45E (1.1191) للتقسية بالحث نظراً لانخفاض محتواه من الشوائب.
قابلية التشغيل الآلي وقابلية اللحام
- قابلية التشغيل الآلي: تُقدّر بنحو 55% إلى 65% مقارنة بالفولاذ سهل القطع (1212). توفر قضبان C45 اللامعة المسحوبة على البارد (+C) تشكيلاً نظيفاً للرايش وتفاوتات ISO h9/h11 ضيقة للخراطة والتفريز ودرفلة القلاووظ.
- قابلية اللحام: مقبولة إلى متوسطة. نظراً لأن نسبة الكربون تبلغ حوالي 0.45%، فإن التبريد السريع بعد اللحام قد يشكل مارتنسيت هشاً في المنطقة المتأثرة بالحرارة. يجب تسخين المكونات مسبقاً إلى 200°C – 300°C، واستخدام أقطاب منخفضة الهيدروجين، وإجراء تلدين لتخفيف الإجهادات عند 550°C – 600°C مباشرة بعد اللحام.
التطبيقات الصناعية لقضبان C45 و C45E اللامعة
استكشف نظرتنا العامة على الاستخدامات والتطبيقات لمعرفة كيفية توظيف C45 و C45E:
- نقل الطاقة والآلات: أعمدة المحركات، أعمدة المضخات، براغي التغذية، المغازل، القارنات، والمحاور المسننة.
- التروس والعجلات المسننة: التروس المستقيمة متوسطة الخدمة، التروس الصغيرة، عجلات السلاسل، وجرائد التروس المقساة بالحث.
- السيارات والمعدات الزراعية: أذرع التوصيل، صرر العجلات، نهايات أذرع الربط، المسامير، وقضبان المكابس الهيدروليكية (مقساة بالحث ومطلية بالكروم الصلب).
- المثبتات والعدد: المسامير الملولبة عالية الشد، مسامير التثبيت، مساند القوالب، ألواح القوالب، وتجهيزات التثبيت.
الأسئلة الشائعة حول فولاذ C45 و C45E
1. متى يجب أن أحدد C45E (1.1191) بدلاً من C45 القياسي (1.0503)؟
حدد C45E كلما خضع المكون لـ التقسية بالحث، أو التقسية باللهب، أو أحمال الكلال عالية الدورات؛ حيث تقلل حدود الكبريت والفوسفور المنخفضة (0.030% كحد أقصى) من خيوط الكبريتيد التي قد تعمل كمواقع لبدء التشقق أثناء التبريد السطحي السريع.
2. هل C45 هو نفس فولاذ EN8 تماماً؟
ينتميان إلى نفس عائلة الفولاذ الهندسي متوسط الكربون وغالباً ما يُستخدمان لتطبيقات متشابهة، لكن نطاقات الكربون الاسمية تختلف قليلاً؛ فمعيار BS 970 EN8 (080M40) يحتوي على 0.36% إلى 0.44% كربون (0.40% اسمياً)، بينما يحتوي C45 (1.0503) على 0.42% إلى 0.50% كربون (0.45% اسمياً)، مما يمنح C45 صلادة أعلى قليلاً بعد التقسية.
3. ما هي أقصى صلادة يمكن أن يحققها C45E بعد التقسية بالحث؟
يصل فولاذ C45E المقسى بالحث والمبرد بالماء بشكل صحيح عادةً إلى صلادة سطحية تتراوح من 55 إلى 60 HRC (حوالي 580 إلى 690 HV).
4. هل تقوم Steelmet Industries بتوريد C45 و C45E في شكل قضبان لامعة مسحوبة على البارد؟
نعم. نقوم بتوريد C45 و C45E في صورة قضبان لامعة مسحوبة على البارد ومقشرة ومخروطة عبر المقاطع الدائرية والسداسية والمربعة والمسطحة، بالإضافة إلى القضبان الدائرية المدلفنة على الساخن والمطروقة للأقطار الأكبر.
احصل على قضبان C45 و C45E اللامعة المعتمدة من Steelmet Industries
تقوم Steelmet Industries بتصنيع وتوريد القضبان الفولاذية اللامعة المسحوبة على البارد والقضبان المدلفنة على الساخن بدرجتي C45 (1.0503) وC45E (1.1191) بتفاوتات ISO h9 و h10 و h11، مدعومة بشهادات اختبار المصنع الكاملة والالتزام بـ سياسة الجودة لدينا.
اطلب عرض سعر أو استشارة فنية:
الموقع الرسمي: www.steelmet.in
أرسل متطلباتك: تواصل مع Steelmet Industries
