Stal węglowa C35 1.0501
C35 (1.0501) to niestopowa stal konstrukcyjna o średniej zawartości węgla, przeznaczona do wykonywania elementów maszyn i części konstrukcyjnych pracujących pod umiarkowanymi obciążeniami. W porównaniu ze stalami niskowęglowymi, takimi jak C22, charakteryzuje się większą wytrzymałością i twardością oraz znacznie lepszą podatnością na uzyskanie odpowiednich właściwości mechanicznych poprzez obróbkę cieplną. Zawartość węgla wynosząca około 0,32–0,39% zapewnia korzystne połączenie wytrzymałości, twardości i ciągliwości. Stal może być stosowana zarówno w stanie normalizowanym, jak i po hartowaniu i odpuszczaniu. Obróbka cieplna pozwala znacząco zwiększyć jej wytrzymałość i odporność na zużycie. C35 charakteryzuje się dobrą skrawalnością, szczególnie w stanie zmiękczonym lub normalizowanym. Można ją obrabiać poprzez toczenie, frezowanie, wiercenie oraz inne typowe metody obróbki mechanicznej. W porównaniu z C22 jej spawalność jest gorsza, ponieważ większa zawartość węgla zwiększa ryzyko powstawania twardych struktur w strefie wpływu ciepła oraz pęknięć. Przy spawaniu większych lub mocno obciążonych elementów może być wymagane podgrzewanie wstępne oraz odpowiednia kontrola temperatury. Stal C35 może być również poddawana hartowaniu. Ze względu na średnią zawartość węgla możliwe jest uzyskanie wyższej twardości niż w przypadku C22, jednak jej hartowność pozostaje ograniczona w przypadku dużych przekrojów. Połączenie hartowania i odpuszczania pozwala uzyskać korzystny kompromis pomiędzy wytrzymałością a ciągliwością.
Oznaczenia
Ta sama stal pod nazwami, których używa się w różnych normach i krajach. Wpisanie dowolnej z nich w wyszukiwarce prowadzi na tę stronę.
| System | Oznaczenie |
|---|---|
| Werkstoff-NrNumer materiałowy — tak stal opisują huty i dostawcy w Europie. | 1.0501 |
| ENOznaczenie normy europejskiej, budowane ze składu chemicznego. | C35 |
| DINStarsze oznaczenie niemieckie, wciąż spotykane w dokumentacji. | C35 |
| PNOznaczenie polskie — to zwykle jest na rysunku i w rozmowie na hali. | 35≈ odpowiednik przybliżony |
| AISIOznaczenie amerykańskie, częste w katalogach narzędzi i literaturze. | 1035 |
| Nazwa handlowaJak stal nazywa się w praktyce warsztatowej i w sklepie. | c35 |
≈ Zbliżony gatunek, nie ten sam. Do zamiany w produkcji wymaga sprawdzenia w karcie materiałowej.
Właściwości
| Właściwość | Symbol | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| Gęstość | ρ | 7850 kg/m³ | 10083-2 |
| Granica plastyczności | Re | 430 MPa | 10083-2 |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Rm | 630 MPa | 10083-2 |
| Moduł Younga | E | 200 GPa | 10083-2 |
| Liczba Poissona | ν | 0,29 | 10083-2 |
| Twardość Brinella | HB | 150–220 HB | 10083-2 |
| Rozszerzalność cieplna | α | 11,1 10⁻⁶/K | 10083-2 |
| Przewodność cieplna | λ | 46 W/(m·K) | 10083-2 |
| Ciepło właściwe | c | 486 J/(kg·K) | 10083-2 |
| Temperatura topnienia | Tm | 1400–1450 °C | 10083-2 |
| Rezystywność | ϱ | 0,16 µΩ·m | 10083-2 |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Skład chemiczny
Zakresy dopuszczone przez normę, w procentach masowych. Rzeczywisty skład wytopu podaje atest hutniczy.
- Pierwiastek — Zawartość
- C
- 0,32–0,39 %
- Si
- 0,10–0,40 %
- Mn
- 0,50–0,80 %
- P
- maks. 0,035 %
- S
- maks. 0,035 %
- Cr
- maks. 0,40 %
- Mo
- maks. 0,10 %
- Ni
- maks. 0,40 %
- Cu
- maks. 0,30 %
- Fe
- 97,40–99,18 %
Obróbka cieplna
Temperatury podane w stopniach Celsjusza. Ośrodek chłodzący i twardość po zabiegu tak, jak podaje karta materiałowa. Ten sam zabieg może wystąpić kilka razy — np. hartowanie w wodzie i w oleju dają różną twardość.
| Zabieg | Temperatura | Ośrodek | Twardość |
|---|---|---|---|
| HartowanieTemperatura austenityzowania i ośrodek chłodzący. | 840–880 °C | Woda, Olej | 48–55 HRCJeśli chcemy uzyskać wyszą twardość należy chłodzić w wodzie |
| OdpuszczanieWyższa temperatura to niższa twardość i większa ciągliwość. Zakres zbiorczy, gdy karta gatunku nie dzieli odpuszczania na niskie i wysokie. | 550–680 °C | powietrze | 20–35 HRCWysokie Ulepszanie: Optymalna ciągliwość, wysoka udarność |
| Wyżarzanie zmiękczająceStan dostawy i stan, w którym stal się obrabia. Twardość podana jako górna granica. | 650–700 °C | — | 170–183 HB |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Kalkulatory dla tego materiału
Gęstość tego materiału zostanie wczytana automatycznie po przejściu do kalkulatora.
Zastosowania
Elementy wirujące i napędowe
wały, osie, wały wykorbione
Części układów mechanicznych
korby, korbowody, dźwignie
Przeniesienie napędu
niezbyt mocno obciążone koła zębate
Elementy robocze i hydraulika
cylindry, tłoczyska, sworznie
Przemysł motoryzacyjny i maszynowy
ogólne detale konstrukcyjne poddawane obróbce cieplnej
Spawalność
C35 jest stalą niestopową o średniej zawartości węgla, dlatego jej spawalność jest gorsza niż w przypadku stali niskowęglowych, takich jak C22. Mimo to może być spawana metodami TIG, MIG/MAG oraz MMA.
Podczas spawania należy kontrolować szybkość chłodzenia materiału. W przypadku większych przekrojów lub elementów silnie obciążonych zaleca się podgrzewanie wstępne, a po spawaniu może być wskazana odpowiednia obróbka cieplna.
Zbyt szybkie chłodzenie może prowadzić do powstawania twardej i kruchej struktury martenzytycznej w strefie wpływu ciepła, zwiększając ryzyko pękania.
Obróbka cieplna
C35 dobrze reaguje na obróbkę cieplną. Można ją poddawać normalizowaniu, hartowaniu, odpuszczaniu, wyżarzaniu zmiękczającemu oraz odprężaniu.
Hartowanie pozwala uzyskać znaczący wzrost twardości, jednak ze względu na ograniczoną hartowność pełne zahartowanie dużych przekrojów może być trudne.
Najczęściej stosuje się hartowanie + odpuszczanie, czyli ulepszanie cieplne, w celu uzyskania korzystnego połączenia wytrzymałości, twardości i ciągliwości.
Plastyczność
C35 posiada dobrą plastyczność w stanie wyżarzonym i normalizowanym. Może być poddawana kuciu, walcowaniu, gięciu oraz innym procesom obróbki plastycznej.
Wraz ze wzrostem twardości i wytrzymałości, szczególnie po hartowaniu, zdolność do odkształcania plastycznego zmniejsza się.
Obróbka skrawaniem
C35 jest stosunkowo łatwa w obróbce skrawaniem, szczególnie w stanie wyżarzonym lub normalizowanym. Nadaje się do toczenia, frezowania, wiercenia, gwintowania oraz innych typowych operacji.
W stanie zahartowanym jej skrawalność znacznie się pogarsza ze względu na wzrost twardości.
W porównaniu ze stalami automatowymi C35 może tworzyć dłuższe wióry, dlatego odpowiednia geometria ostrza i parametry skrawania mają znaczenie.