Ocel EN36B je všestranná a vysoce pevná, cementační legovaná ocel. Je zvláště vhodný pro aplikace vyžadující dlouhou životnost, nosit odpor, a síla jsou zásadní.
Běžně používané v automobilovém průmyslu, Aerospace, a těžkém strojírenství, EN36B kombinuje vysokou povrchovou tvrdost s houževnatým jádrem.
V tomto blogu, prozkoumáme složení, vlastnosti, tepelné zpracování, a aplikace oceli EN36B, nabízí hlubší pochopení toho, proč je to nejlepší volba pro náročné inženýrské aplikace.
1. Zavedení
EN36B je uhlíková ocel, která spadá do kategorie nízkolegovaných ocelí s vynikajícími vlastnostmi cementace.
Díky tomu je ideální pro komponenty, které vyžadují pevný vnitřek s tvrzeným vnějším povrchem.
Jeho pevnost a schopnost odolávat mechanickému namáhání, spolu s jeho odolností proti opotřebení, činí z něj oblíbenou volbu v odvětvích, kde jsou díly vystaveny vysokému namáhání a tření.
Zachováním měkkého jádra a tvrdého povrchu, EN36B vykazuje dokonalou kombinaci houževnatosti a odolnosti proti opotřebení povrchu.
2. Co je ocel EN36B?
EN36B je klasifikována jako nízkolegovaná ocel s vlastnostmi cementace.
Termín cementování se vztahuje k procesu tepelného zpracování, který zpevňuje pouze povrch oceli, zatímco jádro zůstává relativně měkké a houževnaté.
Tato jedinečná vlastnost činí EN36B vynikající volbou pro díly, které jsou vystaveny vysokému namáhání a vyžadují odolný povrch pro dlouhou životnost.
Obvykle se používá pro vysoce zatěžované součásti, jako jsou ozubená kola, hřídele, a vačkové hřídele, EN36B nabízí ideální rovnováhu mezi tvrdostí povrchu a vnitřní houževnatostí.
3. Chemické složení oceli EN36B
Chemické složení EN36B je pečlivě navrženo tak, aby zvýšilo jeho pevnost, nosit odpor, a houževnatost. Zde je typický rozklad jeho legujících prvků:
| Živel | Procentní rozsah |
|---|---|
| Uhlík (C) | 0.18 - 0.22% |
| Mangan (Mn) | 0.60 - 0.90% |
| Chromium (Cr) | 0.80 - 1.10% |
| Nikl (V) | 1.00 - 1.30% |
| Molybden (Mo) | 0.20 - 0.35% |
| Fosfor (Str) | 0.035% Max |
| Síra (S) | 0.035% Max |
Jak tyto prvky přispívají k vlastnostem EN36B:
- Uhlík: Obsah uhlíku ovlivňuje především tvrdost oceli. Hraje také klíčovou roli v procesu cementování.
- Chromium: Tento prvek zvyšuje tvrdost povrchu, nosit odpor, a odolnost proti korozi, zejména ve vysoce namáhaných prostředích.
- Nikl: Poskytuje zvýšenou houževnatost, zejména při nízkých teplotách, a přispívá k lepšímu udržení síly.
- Molybden: Zvyšuje pevnost při vysokých teplotách a celkovou houževnatost.
- Mangan: Zlepšuje kalitelnost, zvyšuje odolnost proti opotřebení, a zabraňuje lámavosti.
4. Vlastnosti oceli EN36B
Mechanické vlastnosti
EN36B je známý pro své působivé mechanické vlastnosti, díky tomu je vhodný pro díly, které musí odolávat velkému zatížení a opotřebení. Některé typické hodnoty pro jeho mechanické vlastnosti zahrnují:
| Vlastnictví | Hodnota |
|---|---|
| Pevnost v tahu | 800 - 1000 MPA |
| Výnosová síla | 600 - 800 MPA |
| Tvrdost (po cementování) | 55 - 60 HRC |
- Pevnost v tahu odkazuje na maximální namáhání, které EN36B vydrží před rozbitím, a v případě EN36B, může vydržet značné síly.
- Mez kluzu je bod, ve kterém se ocel začíná plasticky deformovat, a EN36B si zachovává vysokou mez kluzu, což zajišťuje odolnost v náročných aplikacích.
- Tvrdost: Po vytvrzení, EN36B dosahuje vysoké povrchové tvrdosti, nezbytný pro odolnost proti opotřebení a oděru, zejména v prostředí s vysokým třením.
Povrchově tvrzený povrch vs. Jádro
Proces cementování používaný pro EN36B zahrnuje nauhličování oceli, což zvyšuje obsah uhlíku na povrchu, dělat to těžší.
Výsledkem je tvrdý exteriér (věc) které vydrží drsné podmínky opotřebení, zatímco měkčí jádro si zachovává houževnatost a odolnost proti únavě.
- Tvrdost povrchu: 55-60 HRC (Rockwellova tvrdost)
- Základní houževnatost: Zachovává měkčí, tažná struktura s vysokou pevností v tahu.
Fyzikální vlastnosti
EN36B se také může pochlubit žádoucími fyzikálními vlastnostmi, díky kterým je vhodný pro různé inženýrské aplikace:
| Vlastnictví | Hodnota |
|---|---|
| Hustota | 7.85 g/cm³ |
| Tepelná vodivost | 43 W/m · k (při 20°C) |
| Modul elasticity | 210 GPA |
Tyto fyzikální vlastnosti naznačují schopnost EN36B efektivně fungovat jak při vysokém namáhání, tak při měnících se teplotních podmínkách,
takže je vhodný pro součásti vystavené teplu nebo vyžadující vysokou mechanickou pevnost.
Odolnost proti opotřebení a korozi
Odolnost EN36B proti opotřebení je z velké části způsobena jejím tvrdým povrchem, což je ideální pro součásti, které podléhají častému tření a opotřebení.
Zatímco jeho odolnost proti korozi je střední, EN36B může být potažen nebo povrchově upraven, aby se zvýšila jeho odolnost v drsném chemickém prostředí, zejména v mořských nebo korozivních podmínkách.
Obrobitelnost a svařitelnost
- Machinability: EN36B je relativně obrobitelný, ale nástroje s tvrdokovovými hroty se obvykle používají pro přesné obrábění kvůli své tvrdosti.
- Svařovatelnost: EN36B představuje problémy při svařování kvůli vysokému obsahu uhlíku a legujících prvků, což může vést ke vzniku trhlin při svařování.
Pro minimalizaci těchto problémů se doporučují postupy tepelného zpracování před a po svařování.
5. Tepelné zpracování a kalení oceli EN36B
Proces tepelného zpracování je kritickým krokem při zlepšování vlastností oceli EN36B.
Cementování se obvykle dosahuje nauhličením oceli při vysokých teplotách, následuje zhášení a temperování.
- Karburizace: Zahrnuje ohřev EN36B v prostředí bohatém na uhlík pro zvýšení obsahu uhlíku na povrchu.
- Zhášení: Rychlé ochlazení ve vodě nebo oleji uzamkne uhlík do povrchu, zvyšující se tvrdost.
- Temperování: Po zhášení, temperování se provádí za účelem snížení křehkosti a zlepšení houževnatosti jádra.
Pečlivým řízením procesu tepelného zpracování, EN36B dosahuje rovnováhy mezi houževnatostí a odolností proti opotřebení.
6. Schopnosti obrábění a broušení
EN36B lze obrábět konvenčními metodami, např otáčení, frézování, a vrtání.
Však, díky vysoké povrchové tvrdosti po cementování, Pro dosažení vysoce přesných výsledků se často upřednostňují nástroje z tvrdokovu.
Broušení lze také použít k dosažení hladkých povrchů a těsných tolerancí na součástech EN36B.
7. Aplikace oceli EN36B
Jedinečná kombinace vysoké pevnosti EN36B, houževnatost, a povrchová tvrdost je ideální pro náročné aplikace:
- Automobilový průmysl: Součásti jako ozubená kola, hřídele, a vačkové hřídele v motorech a převodovkách.
- Letecký průmysl: Vysokopevnostní konstrukční díly a podvozek, kde je zásadní jak houževnatost, tak odolnost proti opotřebení povrchu.
- Těžké stroje: Díly jako klikové hřídele, vačky, a převodové součásti ve strojních zařízeních, které jsou vystaveny vysoce namáhaným operacím.
- Průmysl nástrojů a zápustek: Používá se v nástrojích, které vyžadují vysokou tvrdost povrchu, Odolnost vůči dopadu, a únavovou pevností.
8. Výhody a nevýhody oceli EN36B
Výhody
- Vysoká povrchová tvrdost: Ideální pro aplikace odolné proti opotřebení, jako jsou ozubená kola a hřídele.
- Tvrdé jádro: Zachovává si houževnatost i po cementování, ideální pro díly, které potřebují tlumit nárazy.
- Odolnost proti únavě: EN36B vyniká v aplikacích vystavených opakovanému namáhání.
Nevýhody
- Vyšší náklady: EN36B je dražší než nelegované oceli kvůli obsahu slitiny a procesu tepelného zpracování.
- Výzvy se svařitelností: Vyžaduje speciální postupy pro svařování, což může zvýšit složitost výroby.
- Komplexní tepelné zpracování: Dosažení optimálních vlastností vyžaduje přesné řízení při nauhličování a kalení.
9. EN36B ocel vs. Ostatní cementační oceli
Ocel EN36B je jednou z několika populárních cementačních ocelí známých pro svou vynikající kombinaci houževnatosti a odolnosti proti opotřebení.
Abychom vám pomohli pochopit, kde stojí EN36B ve srovnání s jinými cementačními ocelmi,
srovnejme to s EN8, EN24, a 8620 – všechny běžné volby pro aplikace, které vyžadují tvrdý povrch a houževnaté jádro.
Srovnávací tabulka cementovaných ocelí
| Vlastnictví | EN36B | EN8 | EN24 | 8620 |
|---|---|---|---|---|
| Složení | V (1.00–1,30 %), Cr (0.80–1,10%), Mo (0.20–0,35 %) | Obyčejný uhlík (C 0,35–0,45 %) | V (1.30–1,70 %), Cr (0.90–1,20 %), Mo (0.20–0,40 %) | V (0.40–0,70 %), Cr (0.40–0,60 %), Mo (0.15–0,25 %) |
| Tvrdost povrchu (HRC) | 55–60 (po cementování) | 45–55 | 50–60 | 50–60 |
| Základní houževnatost | Vysoký (zachovává tažnost) | Mírný | Vysoký | Mírné až vysoké |
| Pevnost v tahu | 800–1000 MPa | 550-850 MPa | 850–1000 MPa | 700-850 MPa |
| Nejlepší aplikace | Rychlostní stupně, hřídele, vačky | Hřídele, nápravy, namáhané čepy | Aerospace, Komponenty s vysokým stresem | Rychlostní stupně, klikové hřídele, Strukturální komponenty |
| Machinability | Mírný (lépe s tvrdokovovými nástroji) | Dobrý (zejména v žíhaném stavu) | Mírné až dobré | Dobrý |
| Svařovatelnost | Omezený, vyžaduje speciální předehřátí | Mírný | Omezený, vyžaduje speciální předehřátí | Dobrý |
V8 vs.. V36B
- Složení a tvrdost: EN36B má vyšší legující prvky (nikl a chrom) než EN8, Díky tomu se lépe hodí pro vysoce namáhané aplikace, kde je vyžadována jak tvrdost povrchu, tak houževnatost.
EN8 je obyčejná uhlíková ocel, často preferován pro aplikace vyžadující základní kalení, ale s méně přísnou potřebou odolnosti proti opotřebení. - Aplikace: EN36B je ideální pro ozubená kola a vačkové hřídele, zatímco EN8 se běžně používá v šachtách, namáhané čepy, a další aplikace se střední zátěží.
- Obrobitelnost a svařitelnost: EN8 je lépe obrobitelný a má střední svařitelnost, což usnadňuje práci ve srovnání s EN36B, což vyžaduje specializované svařovací postupy.
EN36B vs. EN24
- Houževnatost a Síla: EN24 a EN36B oba poskytují vynikající pevnost a houževnatost,
ale o něco vyšší obsah niklu EN24 z něj dělá vynikající volbu pro komponenty, které odolávají intenzivnímu mechanickému namáhání, zejména v leteckých aplikacích. - Tvrdost a odolnost proti opotřebení: EN24 může po cementování dosáhnout podobné povrchové tvrdosti jako EN36B, Díky tomu jsou obě oceli konkurenceschopné v aplikacích, jako jsou vysoce zatížená ozubená kola.
- Tepelné zpracování: Obě oceli procházejí cementováním, zhášení, a temperování pro dosažení optimálních vlastností.
EN24 lze o něco snáze obrábět v žíhaném stavu, zatímco EN36B může pro přesnost vyžadovat tvrdokovové nástroje.
EN36B vs. 8620
- Základní houževnatost: Obě 8620 a EN36B jsou známé pro dobrou houževnatost jádra, ale EN36B obvykle nabízí tvrdší pouzdro a mírně lepší odolnost proti opotřebení.
- Aplikace: Vyšší tvrdost a pevnost EN36B je ideální pro náročné aplikace, jako jsou vysoce výkonná ozubená kola a vačkové hřídele. 8620 se často používá v převodech, klikové hřídele,
a další konstrukční součásti, kde je adekvátní střední tvrdost a vysoká houževnatost. - Svařitelnost a náklady: 8620 snáze se svařuje a bývá nákladově efektivnější než EN36B,
Díky tomu je populární v odvětvích, která upřednostňují svařitelnost a hospodárnost před extrémní tvrdostí povrchu.
10. Tipy pro výběr EN36B pro váš projekt
Při rozhodování, zda použít EN36B, zvážit:
- Zátěž a stres: Pokud váš komponent vydrží velké zatížení a potřebuje odolnost proti opotřebení, Díky povrchově tvrzenému povrchu EN36B je ideální.
- Environmentální faktory: Pro aplikace v náročných prostředích, mohou být nutné další povrchové úpravy nebo nátěry.
- Úvahy o nákladech: Zatímco dražší než nelegované oceli, Vynikající vlastnosti EN36B často ospravedlňují investice do vysoce výkonných aplikací.
11. Závěr
Ocel EN36B je vysoce výkonná slitina, která nabízí dokonalou rovnováhu houževnatosti, nosit odpor, a síla.
Ať už navrhujete díly pro automobily, Aerospace, nebo těžké strojírenství, Jedinečné vlastnosti EN36B z něj dělají nejlepší volbu pro aplikace, které vyžadují spolehlivost při vysokém zatížení.
Pochopení jeho složení, vlastnosti, a aplikace vám mohou pomoci určit, kdy je EN36B tím správným materiálem pro váš projekt.
Pokud máte nějaké potřeby zpracování oceli EN36B, Neváhejte Kontaktujte nás.
