AISI 1095 on erittäin hiilipitoista terästä, jolla on suuri kovuus ja kulutuskestävyys. Nämä teräkset soveltuvat erilaisten tikareiden ja veitsien valmistukseen erinomaisen särmäkestävyyden ja kulutuskestävyyden ansiosta. Korkeahiiliteräksissä on haurastumistekijä, joka johtuu matriisissa olevasta vahvasta sementiittiverkostosta, mutta se ei estä sitä olemasta paras veitsiteräs. Hiiliteräs on altis ruostumaan, minkä vuoksi tikareiden valmistuksessa käytetään 1095 cro-van -teräkseksi kutsuttua muunnelmaa erinomaisen korroosionkestävyyden vuoksi.
Alla olevassa keskustelussa käsitellään 1095-teräksen ominaisuuksia, lämpökäsittelyä, metallintyöstöä. Lisäksi meidän on jaettava näkemyksemme cro-van 1095-teräksestä. Tämän teräslaadun vertailu muihin teräksiin on myös tehty helpottamaan sinua teräteräksen valinnassa.
- UNS-numero
- Muut nimitykset
- 1095 hiiliteräs Koostumus
- 1095 hiiliteräksen ominaisuudet
- fysikaaliset ominaisuudet
- Mekaaniset ominaisuudet
- Lämpöominaisuudet
- Sähköiset ominaisuudet
- 1095 teräksen takominen
- Lämpökäsittely
- Hehkutus
- Normalisointi
- Kovettuminen
- 1095-teräksen karkaisu
- 1095-teräksen hitsaus
- 1095 hiiliteräs Käyttökohteet
UNS-numero
G10950
Muut nimitykset
AMS 5121 | ASTM A29 (1095) | ASTM A713 (1095) | MIL S-7947 |
---|---|---|---|
AMS 5122 | ASTM A510 (1095) | ASTM A830 | MIL S-8559 |
AMS 5132 | ASTM A576 (1095) | DIN 1.1274 | QQ S700 (C1095) |
AMS 7304 | ASTM A682 (1095) | MIL S-16788 (C10) | SAE J1397 (1095) |
AMS 5132D | SAE J403 (1095) | SAE J412 (1095) | AMS 5121C |
1095 hiiliteräs Koostumus
Elementit | 1095 sileä teräs | 1095 cro-van teräs | |
---|---|---|---|
C | 0.90 – 1.03 | 0.90 – 1.03 | |
Mn | 0.30 – 0.50 | 0.25-0.45 | |
S | < 0.050 | < 0.025 | |
P | < 0.040 | < 0.025 | |
Si | NIL | 0.15-0.30 | |
Cr | NIL | 0.40-0.60 | |
Fe | Base | Base |
1095 hiiliteräksen ominaisuudet
fysikaaliset ominaisuudet
.
Ominaisuudet | Yksiköt (metriset) |
---|---|
Sulamispiste | 1530 C |
Tiheys | 7.85 g/cm3 |
Mekaaniset ominaisuudet
Kovuuskoetta varten voit tarkistaa;
- Brinellin kovuuskoe
- Vickerin kovuuskoe
- Rockwellin kovuuskoe
Ominaisuudet | Mitt. (metrinen) |
---|---|
Muokkauslujuus | 525 Mpa |
UTS | 685 Mpa |
Poissonin luku | 0.29 |
Kimmomoduuli | 205 GPa |
Kovuus (Brinell) | 197 |
Kovuus (Vicker) | 207 |
Kovuus (Rockwell C) | 13 |
Koneistettavuus (Perustuu AISI 1212 teräksen 100 mahinability) | 0.45 |
Murtopituus | 0.1 |
Pinta-alan alenema | 0.4 |
Yllä esitetyt mekaaniset ominaisuudet ovat koneistettavuutta parantavalle sfroloidulle teräkselle. Jos haluat tarkastella tämän runsashiilisen teräksen ominaisuuksia taonta-, sammutus- ja normalisointitilassa, seuraa alla olevia linkkejä;
- Öljyllä sammutettu 800 °C:sta (1475 °F), karkaistu 480 °C:ssa (900 °F) – (Linkki)
- Valssattuna – (Linkki)
- Hehkutettu 790 °C:ssa (1450 °F) – (Linkki)
- Öljyllä sammutettu 800 °C:sta (1475 °F), karkaistu 540 °C:ssa (1000 °F) – (Linkki)
- Öljyssä sammutettu 815 °C:sta (1500 °F), karkaistu 480°C:ssa (900°F) – (Link)
Lämpöominaisuudet
W1-teräs | ominaisuudet |
---|---|
Lämmönjohtavuus (W/m. K) | 49.8 |
Ominaislämpökapasiteetti | 0.461 J/g – C |
W1-teräs | CTE Liner (µm/m – C) |
---|---|
100 C | 11 |
300 C | 12.4 |
500 C | 13.5 |
Sähköiset ominaisuudet
W1 Teräs | Sähköinen ominaisvastus (ohm – cm) |
---|---|
0 C | 1.8E-5 |
1095 teräksen takominen
Veitsien valmistuksessa käytetään kahta yleisintä menetelmää, jotka ovat materiaalin poisto ja takominen. Taonnassa terästä kuumennetaan ja lyödään poikkileikkauksen pienentämiseksi ja muodon pienentämiseksi puolivalmiiksi tuotteeksi samalla kun mekaanisia ominaisuuksia parannetaan.
Kehittyneissä prosesseissa veitsien reunat sammutetaan, jotta saavutetaan korkeampi kovuus tai hauraus vain reuna-alueella, jolloin terän muu osa jää reunaan verrattuna kovemmaksi. Tämä antaa terälle kyvyn kestää isku- ja iskukuormitusta ja murtumiskestävyyttä.
Suositeltu taontalämpötila runsashiiliselle teräkselle on 955oC – 1177oC.
Lämpökäsittely
Tällaisella runsashiilisellä teräksellä on yleensä sementiittiverkosto matriisissaan. Jos teräksen hehkutus suoritetaan yli 910oC:n lämpötila-alueella, se voi johtaa hyvin hauraaseen mikrorakenteeseen. Austeniittialueella tapahtuvaa hehkutusta kutsutaan täyshehkutukseksi. Voit tutkia täyden hehkutuksen mikrorakenteen vaikutusta runsashiilisen teräksen ominaisuuksiin hehkutusosiossa.
Hehkutus
Hiilipitoisille teräksille käytetty hehkutus on kriittinen hehkutus, jolla vältetään jatkuvien sementiittiverkostojen kehittyminen jäähdytyksen yhteydessä. Tätä voidaan tutkia tarkemmin kohdassa Hehkutus mikrorakenne.
Hehkutuslämpötila valitaan 1095-luokan runsashiilisen teräksen hehkutuslämpötilaksi 810oC:n ja 890oC:n välillä.
Normalisointi
Lämpötila on runsashiilisen teräksen osalta sama kuin hehkutuslämpötila. Normalisoidussa teräksessä sementiittiverkosto voidaan välttää paljon suuremmassa määrin, jolloin saadaan hienompi mikrorakenne, joka on vähemmän hauras.
Normalisoitujen ja hehkutettujen mikrorakenneominaisuuksien vertailu on esitetty alla;
1095 teräs | As-Valssattu | Normalisoitu | Hehkutettu | ||
---|---|---|---|---|---|
Murtolujuus (MPa) | 965 | 1015 | 615 | ||
Murtolujuus (MPa) | 585 | 525 | 380 | ||
Pidennys % | 0.12 | 0.11 | 0.247 | ||
Pinta-alan väheneminen % | 0.17 | 0.21 | 0.45 | ||
Kovuus HB | 293 | 293 | 174 | ||
Izod iskunkestävyys (J) | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
Kovettuminen
Kovettuminen on nopea jäähdytysprosessi, johon liittyy sementiitin ja perliitin muuttuminen martensiitiksi ja säilyneeksi austeniitiksi.
Teräksen karkaisuprosessi riippuu lämmityslämpötilasta ja sammutusaineesta. 195-karkaisukäsittelyssä suositaan A3-viivan yläpuolella olevaa lämpötilaa ja vesikyllästystä pienemmille valukappaleille. Suurissa valukappaleissa suositaan öljykarkaisua, jotta vältetään lämpökäsittelyvirheissä esiintyvät sammutushalkeamat.
1095-teräksen karkaisu
Martensiitin kehittyminen rakenteessa johtaa suuriin lämpöjännityksiin materiaalin sisällä yhdessä austeniitin muodostumisen säilymisen kanssa. Mikään sammutusprosessi ei pysty poistamaan säilynyttä austeniittia kokonaan. Syytä voidaan tutkia teräksen TTT-diagrammista.
Tämä pidättynyt austeniitti ja martensiitti muunnetaan karbideiksi haurastumisen välttämiseksi ja paremman työstettävyyden saavuttamiseksi. Seuraa teräksen karkaisuprosessin vaiheita, jotka aiheuttavat säilyneen austeniitin ja martensiitin muuttumisen karbideiksi.
Tämän teräksen karkaisulämpötila on 372 ja 705oC:n välillä.
1095-teräksen hitsaus
1095-teräksellä on sementiittiä sisältävä, toisiinsa kytkeytynyt matriisi, jota on vaikea sulattaa. Siksi tätä teräslaatua ei suositella hitsattavaksi.
1095 hiiliteräs Käyttökohteet
Tämän luokan tavallisen hiiliteräksen yleisiä käyttökohteita ovat;
- Jouset
- Leikkaustyökalut
- Ruohonleikkaustyökalut
- Ruohonleikkaustyökalut
- Veitset
- Koristemiekat
- Japanilainen katana
- KaBar Becker 1095 Cro-Van VS 1095 teräs
1095 cro-van teräksessä on pieni lisäys kromia ja vanadiinia, mikä antaa sille korkeamman kulutuksen- ja korroosionkestävyyden. Molemmissa teräslaaduissa ei ole suurta eroa, paitsi että 1095 Cro-van -teräksellä voidaan odottaa korkeampaa kovuutta ja kestävyyttä. Kromia sisältävää terästä voidaan pitää myös pitkäikäisenä korroosionkestävyydeltään, koska kromia on pieniä määriä.
- D2 VS 1095
D2 on kylmämuokattu työkaluteräs, jota käytetään suurten taontamuottien ja erikoisleikkaustyökalujen valmistukseen. D2-teräs on runsaasti hiiltä ja kromia sisältävä seos, joka antaa sille erittäin erinomaisen kovuuden, kulumisen ja korroosionkestävyyden verrattuna 1095-teräkseen. Kustannuksiltaan hiiliteräkset ovat aina halvempia kuin seosteräkset, mutta pitkässä ja kestävässä käytössä D2-teräs on suositeltavampi.
- 1075 VS 1095 teräs
1095-teräksessä 1 tarkoittaa hiiltä pääasiallisena seosaineena ja 0 tarkoittaa muiden seosaineiden puuttumista. 95 ilmaisee hiilen prosenttiosuuden teräksessä. Kyseessä on siis tavallinen teräs, jossa ei ole seosaineita ja jonka hiiliprosentti on 0,95 %. Kun taas 1075 on pelkkää hiiliterästä, jonka hiiliprosentti on 0,75 %.
.