1020 مقابل 1045: مقارنة الصلب منخفض الكربون ومتوسط الكربون

فجوة التركيب الكيميائي

	SAE 1020	SAE 1045
الكربون	0.17–0.23%	0.43–0.50%
المقاومة كما دُرفل	فئة ~350–450 MPa	فئة ~600 MPa
مسار التصليد	تصليد سطحي فقط	تصليد نافذ / سطحي
قابلية اللحام	ممتازة	تحتاج إلى تسخين مسبق وعناية

ما يجيده 1020

يُعد 1020 صلب لحام وتشكيل: قواعد آلات وأقواس ومسامير وأعمدة ترى أحمالًا متواضعة. لا يمكن تصليده نافذًا — فالكربون غير كافٍ — لكنه صلب كربنة ممتاز. بعد الكربنة والتصليد، تصل الطبقة السطحية إلى نحو 58–62 HRC بينما يبقى القلب منخفض الكربون لينًا ومتحملًا للصدمات: الوصفة الكلاسيكية للمسامير والجلب والتروس الخفيفة. كما ينثني ويُسحب عميقًا ويُلحم دون إجراء خاص، ولهذا يهيمن على التصنيع العام.

ما يجيده 1045

يحمل 1045 كربونًا كافيًا للتصليد النافذ في مقاطع متوسطة — واقعيًا بضع عشرات من المليمترات بتبريد مفاجئ بالزيت أو الماء — ويستجيب جيدًا لـ التصليد بالحث أو اللهب، معطيًا طبقات سطحية حول 55–60 HRC فوق قلب مطبَّع أو مبرَّد مفاجئًا ومراجَع متين. هذا المزيج يجعله الصلب الافتراضي للأعمدة والمحاور وفراغات التروس والبراغي في الآلات متوسطة الخدمة.

مقايضة قابلية اللحام

الكربون نفسه الذي يجعل 1045 قابلًا للتصليد يرفع مكافئه الكربوني وخطر تشققه. لحام 1045 يتطلب عادة تسخينًا مسبقًا (غالبًا في نطاق 150–250 °C حسب السماكة والتقييد)، ومستهلكات منخفضة الهيدروجين وأحيانًا تخفيف إجهاد. ولا ينطبق أي من ذلك على 1020، الذي يُلحم روتينيًا دون أي تسخين مسبق على الإطلاق.

الاختيار

• هياكل ملحومة، أجزاء مشكَّلة، أجزاء تآكل مكربنة → 1020.
• أعمدة وأجزاء آلات تحتاج إلى أسطح تآكل مصلدة أو مقاومة Q&T → 1045.
• مقاطع سميكة تحتاج إلى صلادة متجانسة عبر المقطع → لا هذا ولا ذاك؛ ارتقِ إلى صلب كروم-موليبدينوم مثل 4140، حيث تأتي قابلية التصليد من السبائك لا من الكربون.

الحالة نصف المواصفة

تُباع كلتا الدرجتين مدرفلة على الساخن، ومطبَّعة، ومسحوبة على البارد و(بالنسبة لـ 1045) مبرَّدة مفاجئًا ومراجَعة، وتتحرك الخواص مع الحالة أكثر مما تتحرك مع فروق التركيب الكيميائي الصغيرة بين المصانع. يصل 1045 في حالة Q&T إلى مقاومات شد في منطقة ~700–850 MPa مع ليونة وسلوك إجهاد أفضل بكثير من القضيب المدرفل كما هو وبنفس التركيب الكيميائي — وهو سبب تسمية مواصفات الأعمدة لحالة، لا لدرجة فقط. يرفع السحب على البارد المقاومة ويحسّن التشطيب على كلا الصلبين مقابل بعض التكلفة في الليونة، وهو شكل التوريد القياسي للأجزاء المخروطة الصغيرة. عند مقارنة عروض الأسعار، قارن الدرجة + الحالة + المعيار معًا؛ فـ 1045 وحده يصف تركيبًا كيميائيًا، لا أداء.

أسماء قريبة يجب الانتباه لها

غالبًا ما تصل المواصفات بدرجات مجاورة: يتصرف 1018 و1022 أساسًا مثل 1020 (الفروق هي المنغنيز وتحولات كربون صغيرة)، بينما C45 هو مقابل EN لـ 1045 ويتداخل 1045 نفسه مع درجة GB 45. هذه الاستبدالات آمنة عادة للهندسة العامة، لكن ينبغي مع ذلك تسمية المعيار الحاكم على الطلب، لأن تعريفات حالة التسليم ومتطلبات الاختبار — لا التركيب الكيميائي — هي حيث تتباعد المكافئات القريبة بهدوء.