Lớp thép carbon được sử dụng trong việc sản xuất các hạt lục giác ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của chúng trong cả môi trường căng thẳng và ăn mòn cao.
1. Tính chất cơ học (độ bền kéo và độ cứng)
Thép carbon cấp cao hơn (ví dụ, AISI 1045, AISI 1060) có độ bền và độ cứng tốt hơn so với các lớp thấp hơn (ví dụ: AISI 1018). Điều này có nghĩa là các đai ốc cấp cao hơn có khả năng chịu được các lực chịu tải cao hơn mà không bị biến dạng hoặc thất bại, khiến chúng phù hợp với môi trường căng thẳng cao.
Độ bền kéo đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng trong đó các loại hạt phải đảm bảo máy móc hạng nặng, các bộ phận ô tô hoặc các thành phần cấu trúc có tải trọng động hoặc tĩnh. Trong môi trường căng thẳng cao, các loại hạt với thép cấp cao hơn cung cấp khả năng chống kéo dài hoặc cắt tốt hơn.
Độ cứng đóng góp cho hạt lục giác bằng thép carbon Khả năng chống hao mòn và biến dạng trong điều kiện áp suất cao, đảm bảo rằng các loại hạt vẫn được buộc chặt một cách an toàn mà không ảnh hưởng đến hình dạng hoặc tính toàn vẹn của chúng.
2. Kháng mỏi
Kháng mỏi đề cập đến khả năng của vật liệu để chịu được các chu kỳ tải lặp đi lặp lại mà không bị hỏng. Thép carbon cao cấp thường cung cấp khả năng chống mỏi tốt hơn, rất quan trọng đối với các ứng dụng mà các loại hạt hình lục giác phải chịu các ứng suất hoặc rung động lặp đi lặp lại (ví dụ: trong động cơ, băng tải hoặc máy công nghiệp lớn).
Thép carbon cấp thấp hơn có xu hướng dễ bị hỏng mệt mỏi hơn khi tải theo chu kỳ vì chúng ít có khả năng chống lại sự khởi đầu và lan truyền vết nứt theo thời gian.
3. Kháng ăn mòn
Mặc dù thép carbon thường dễ bị ăn mòn, cấp độ có thể ảnh hưởng đến khả năng chịu được môi trường ăn mòn.
Thép carbon thấp (ví dụ, AISI 1018) dễ bị rỉ sét hơn, đặc biệt là khi tiếp xúc với độ ẩm, hóa chất hoặc điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Trong các môi trường này, các loại hạt này có thể yêu cầu lớp phủ bổ sung (ví dụ: mạ kẽm, mạ kẽm hoặc lớp phủ bột) để bảo vệ chống ăn mòn.
Thép carbon cao (ví dụ, AISI 1045 hoặc 1060) có thể có khả năng chống mòn hơn nhưng vẫn yêu cầu lớp phủ bảo vệ hoặc xử lý nhiệt để cải thiện khả năng chống ăn mòn của chúng, vì hàm lượng carbon có thể khiến chúng phản ứng nhiều hơn với các yếu tố môi trường.
Thép carbon được xử lý bằng nhiệt hoặc hợp kim (như thép 4140, chứa crom và molypden) có thể cung cấp khả năng chống ăn mòn được cải thiện trong một số môi trường công nghiệp nhất định, mặc dù chúng vẫn cần lớp phủ trong môi trường cực kỳ ăn mòn (ví dụ: môi trường xử lý biển hoặc hóa học).
4. Kháng va chạm
Thép carbon cấp cao hơn thường có khả năng chống va đập tốt hơn, có nghĩa là chúng có thể hấp thụ các cú sốc hoặc lực đột ngột mà không bị gãy. Trong các ứng dụng mà các hạt hình lục giác được tiếp xúc với tải trọng sốc (ví dụ: máy móc dễ bị rung hoặc tác động), thép cấp cao hơn đảm bảo các đai ốc duy trì tính toàn vẹn của chúng và không bị hỏng trong điều kiện tác động cao.
Thép cấp thấp hơn có thể có xu hướng gãy giòn khi tiếp xúc với các tác động đột ngột hoặc nhiệt độ thấp, khiến chúng không phù hợp với các ứng dụng căng thẳng cao nhất định.
5. Điện trở nhiệt
Thép carbon cao cấp thường cung cấp khả năng chống nhiệt tốt hơn, rất quan trọng trong môi trường nhiệt độ cao như động cơ, lò công nghiệp hoặc ứng dụng hàng không vũ trụ. Trong các môi trường này, các loại hạt hình lục giác được tiếp xúc với nhiệt độ cao có thể làm mềm và làm suy yếu các vật liệu cấp thấp hơn.
Các thép carbon cao được xử lý nhiệt có thể duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của chúng ở nhiệt độ cao hơn, ngăn ngừa hao mòn sớm hoặc thất bại dưới căng thẳng do nhiệt gây ra. Tuy nhiên, sự hiện diện của các yếu tố hợp kim (như crom hoặc molybden) trong thép carbon cường độ cao có thể cải thiện cả kháng nhiệt và kháng ăn mòn đồng thời.
6. Khả năng và tính dễ uốn
Thép carbon cấp thấp hơn có xu hướng dễ uốn và dễ uốn hơn, cho phép nó biến dạng một chút dưới tải trọng. Thuộc tính này có thể thuận lợi trong các ứng dụng trong đó biến dạng nhẹ giúp hạt hấp thụ sốc hoặc rung mà không bị nứt.
Tuy nhiên, trong môi trường căng thẳng cao, nơi cần có dung sai và cường độ chính xác (chẳng hạn như trong máy móc chính xác hoặc ứng dụng cấu trúc), thép carbon cao hơn thường được ưa thích để có sức mạnh tốt hơn và ít biến dạng hơn khi tải.
7. Chi phí so với hiệu suất
Thép carbon cao cấp thường có giá cao hơn do các yếu tố hợp kim được thêm vào hoặc các phương pháp xử lý nhiệt bổ sung. Do đó, việc lựa chọn lớp nên dựa trên các nhu cầu cụ thể của ứng dụng, cân bằng hiệu quả chi phí với các đặc điểm hiệu suất cần thiết. Ví dụ, trong các ứng dụng không quan trọng, một loại thép carbon cấp thấp hơn có thể đủ, nhưng trong môi trường căng thẳng hoặc ăn mòn cao, đầu tư vào thép cấp cao hơn đảm bảo độ tin cậy và tuổi thọ cao hơn.
