Расшифровка
Маркировка стали 45 содержит в себе информацию об активном химическом составе, качестве материала по содержанию вредных примесей и степени раскисления.
Слово «сталь» означает, что сплав относится к качественным. Качество сплава определяется по уровню содержания серы и фосфора в составе. Сера и фосфор относятся к вредным примесям, они образуют с железом нежелательные соединения, которые пагубно влияют на целостность структуры металла, приводят к повышенной хрупкости при высоких и низких температурах (красноломкость и хладноломкость), отрицательно влияют на общие свойства металла. Чем меньше фосфора и серы в составе стали, тем выше качество. По качеству различают сплавы:
- обыкновенного качества (ст);
- качественные (сталь);
- высококачественные (А);
- особо высококачественные (Ш).
Число 45 указывает на процент содержания углерода в сотых долях (0.45%). Углерод является главным структурообразующим элементом в нелегированных углеродистых сталях. Регулируя содержание углерода, можно добиться значительной разницы в свойствах сплава. Высокое содержание углерода придает стали прочность и твердость, но снижает пластичность и ударную вязкость. Высокоуглеродистые стали отлично выдерживают статические нагрузки, не склонны к деформированию, демонстрируют высокие показатели прочности и лучше всего подходят для изготовления жестких строительных конструкций, например, несущих ферм. Стали с низким содержанием углерода больше подходят для конструкций, подвергающихся ударным нагрузкам, т.к. они не склонны к ломкости, демонстрируют высокие показатели текучести, ударной вязкости и упругости. В обработке лучше всего показывают себя стали с низким содержанием углерода, они лучше свариваются, режутся и гнутся, менее склонны к хрупкости, ломкости, образованию трещин.
Сп (в данном случае не указывается) означает спокойное состояние стали в результате высокой степени раскисления. Раскислением называется процесс вывода газов (главным образом кислорода и азота) на этапе затвердевания сплава. Чем выше уровень раскисления, тем меньше пузырьков и газовых раковин образуется на поверхности и в структуре металла в процессе его производства. Наименее пористой структурой обладают спокойные сплавы (сп или без индекса), средний показатель пористости — у полуспокойных (пс), наибольшее число пузырьков – у кипящих сплавов (кп). Раскисление обеспечивается с помощью ввода в состав добавки-раскислителя, который связывает нежелательные элементы, препятствуя газообразованию. Чаще всего используются марганец и кремний.
В состав сплава 45 входят химические элементы, не указанные в маркировке, их количество незначительно и никак не влияет на свойства металла.
Химический состав и расшифровка
Марка 45 входит в группу конструкционных сталей повышенного качества. Цифра «45» означает содержание углерода в составе стали в сотых долях процента.
Количество и тип химических элементов в ее составе регулируется ГОСТом 1050-72. Основными компонентами являются углерод и железо. Углерод придает большую твердость, способность упрочняться методом термообработки, повышает обрабатываемость резанием.
Помимо базовых элементов сталь марки 45 содержит в своем составе следующие компоненты:
- Вредные примеси фосфора (до 0,035%) и серы (до 0,04%) оказывают отрицательное влияние на механические свойства. Их более крупные молекулы встраиваются в кристаллическую решетку стали и ослабляют ее прочность и износостойкость. Помимо этого, повышенное содержание фосфора и серы являются причиной появления красноломкости в сталях, т.е. образования трещин в момент обработки давлением.
- Полезные примеси марганца (0,5-0,8%) и кремния (0,17-0,37%) снижают внутреннее напряжение стали, тем самым уменьшая вероятность образования трещин. Способствуют увеличению эффективности упрочнения от проведения термической обработки. В целом, их наличие положительно сказывается на пластичности стали.
- Также сталь 45 имеет примеси никеля, хрома, меди и мышьяка. Общее содержание всех этих элементов не превышает 0,7%. По этой причине влияние их на свойства стали незначительно.
Стоит отметить, что наличие вышеперечисленных побочных примесей связано с несовершенством технологии выплавки и качества химического состава шихты.
Аналоги
Маркировка 45 широко распространена за пределом России и имеет множество зарубежных аналогов. Среди них можно выделить:
- 1044, 1045 США.
- 1.0503 Германии.
- S45C Японии.
Применение
Ассортимент изделий, изготавливаемых из стали марки 45 весьма широк, это обусловлено свойствами металла, простотой производства и распространенностью на отечественном рынке. Из этой стали производят детали повышенной прочности, такие как:
- цилиндры;
- шпиндели;
- кулачки;
- бандажи;
- цапфы;
- скалки насосов;
- штифты;
- фиксаторы и шпонки буровых станков;
- упорный винт;
- цепные колеса буровых лебедок;
- шестерни конические и обыкновенные;
- ролики превентора;
- переводники для труб бурильных и рабочих;
- корпуса колонковых долот;
- стволы и переводники вертлюгов;
- компрессоры;
- роторы;
- пальцы крейцкопфов грязевых насосов;
- валы центробежных насосов;
- штоки грязевых насосов;
- муфты насосных штанг;
- валы шестерни.
Основными потребителями стали 45 являются нефтедобывающая, горноперерабатывающая, машиностроительная отрасли.
Достоинства и недостатки
Каждый сплав обладает индивидуальными характеристиками, наиболее востребованными в основной сфере его применения. Универсальные сплавы встречаются достаточно редко, при этом универсальностью принято называть удачное соотношение цена-качество по сравнению с аналогами, а не широту свойств материала. Достоинства и недостатки стали 45 определяют ее положение на рынке, специфику применения и очерчивают круг задач, решаемых с ее помощью.
Плюсы:
- устойчивость к интенсивным нагрузкам, ударам и трению;
- возможность эксплуатации при тяжелых погодных условиях;
- высокий предел выносливости;
- хорошая переносимость перепада температур;
- невысокая стоимость производства;
- простота механической обработки;
- невысокая чувствительность к флокенам;
- не подвержена отпускной хрупкости;
- сохраняет свойства при температурах до 600С.
Минусы:
- теряет прочность при нагреве выше 200С;
- свариваемость ограничена;
- материал подвержен коррозии.
Температура критических точек стали 45
Как ранее было отмечено, для улучшения эксплуатационных качеств металла проводится термическая обработка. Она предусматривает оказание определенного воздействия на структуру, после чего происходит перестроение кристаллической решетки и изменение качеств. Во много при проведении термической обработки учитываются критические точки. Обработка стали Ст 45 проводится с учетом следующих факторов:
- Температурного режима. Важно выбирать правильную температуру, так как слишком низкая становится причиной неполного нагрева структуры и полное перестроение структуры не произойдет. Слишком высокий показатель становится причиной перегрева металла, а также появления окалины. Для обеспечения воздействия требуемой температуры могут применяться самые различные установки. Примером назовем доменные печи или электрические установки. Слишком высокие температуры плавления определяют то, что выполнить закалку рассматриваемой стали в домашних условиях довольно сложно.
- Скорости повышения температуры. Скорость нагрева также может определять то, какие именно качества будут передаваться обрабатываемому изделию. Современное оборудование позволяет с высокой точностью контролировать скорость нагрева. К примеру, ТВЧ имеют электронный блок управления, электрическая энергия преобразуется в магнитную, которая и становится причиной нагрева структуры.
- Продолжительности временного промежутка между воздействием различных температур. При термической обработке всех металлов учитывается присутствие трех критических точек, которые учитываются. Длительность выдержки может зависеть не только от химического состава материала, но и размеров, формы заготовки.
- Особенности прохождения процесса охлаждения. Во много качества получаемого изделия зависят от того, при каких условиях проходил процесс охлаждения. К примеру, есть возможность использовать масло или воду, а также различные порошки в качестве охлаждающей среды.
Довольно часто для изменения качеств металла применяется ТВЧ. Она характеризуется высокой эффективностью в применении, а также простотой в использовании. Сегодня встречаются модели, которые при желании можно установить в домашней мастерской.
Критическими точками принято считать температуры, при которых происходит перестроение структуры. Выделяют три основных температурных точек, которые отображаются на построенной диаграмме.
Уделяется внимание и выбору более подходящей среды охлаждения. К примеру, есть возможность провести охлаждение в воде. Однако подобная среда приводит к неравномерному охлаждению, что приводит к появлению окалины и других проблем. Для более высокого качества применяется масло. Крупногабаритные заготовки можно охлаждать на открытом воздухе, так как для снижения температуры требуется много времени.
Зачем проводить закалку
Назначение процедуры закалки – улучшить характеристики внешнего слоя металла и продлить таким образом срок службы изделия. Благодаря закалки сталь приобретает следующие качества:
- Повышенные твердость и прочность. Позволяют нагруженным деталям, например, пружинам и рессорам, выдерживать большие нагрузки.
- Повышенная износостойкость. Позволяет продлить срок службы деталей, уменьая истирание или усталость.
- Отсутствие хрупкости после термообработки. Т.к. закалке подвергается только поверхность изделия, середина остается мягкой.
Виды поставки
| ГОСТ 51245-99; | |
| B03 — Обработка металлов давлением. Поковки | ГОСТ 8479-70; |
| В22 — Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 5422-73; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 9234-74; ГОСТ 8319.0-75; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 1133-71; ГОСТ 8320.0-83; ГОСТ 2590-2006; |
| В23 — Листы и полосы | ГОСТ 82-70; ГОСТ 14918-80; ГОСТ 19903-74; ГОСТ 16523-97; ГОСТ 103-2006; |
| В24 — Ленты | ГОСТ 3560-73; |
| В32 — Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 8560-78; ГОСТ 1050-88; ГОСТ 14955-77; ГОСТ 10702-78; ГОСТ 1051-73; ГОСТ 8559-75; ГОСТ 7417-75; |
| В33 — Листы и полосы | ГОСТ 4405-75; ГОСТ 1577-93; |
| В34 — Ленты | ГОСТ 2284-79; |
| В62 — Трубы стальные и соединительные части к ним | ГОСТ 8645-68; ГОСТ 8642-68; ГОСТ 20295-85; ГОСТ 8644-68; ГОСТ 12132-66; ГОСТ 23270-89; ГОСТ 9567-75; ГОСТ 8646-68; ГОСТ 13663-86; ГОСТ 24950-81; ГОСТ 8638-57; ГОСТ 21729-76; ГОСТ 53383-2009; ГОСТ 3262-75; ГОСТ 8734-75; ГОСТ 8639-82; ГОСТ 8731-87; ГОСТ 8732-78; ГОСТ 8733-74; |
| В71 — Проволока стальная низкоуглеродистая | ГОСТ 1526-81; ГОСТ 5663-79; ГОСТ 792-67; |
| В72 — Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая | ГОСТ 9389-75; ГОСТ 9850-72; ГОСТ 3920-70; ГОСТ 3110-74; ГОСТ 7372-79; ГОСТ 9161-85; ГОСТ 26366-84; |
| В76 — Сетки металлические | ГОСТ 3306-88; ГОСТ 51568-99; |
Температура плавления стали 45
Сталь 45 на складе. Отгрузка проката в день оплаты партиями любого объема.
Описание
Сталь 45 гост выделяется среди подобных изделий рядом следующих характеристик: назначением и функциональностью, химическим составом элементов, возможными заменителями, поставщиками, максимальной температурой работоспособности, литейным и техническим набором характеристик. В основных свойствах выделяют ее основные заменители: стали 40Х, 50 и 50Г2. По своим характеристикам они являются наиболее близкими с похожим набором функций.
Механические свойства при Т=20oС
| Сортамент | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — |
| Трубы, ГОСТ 8731-87 | 588 | 323 | 14 | |||
| Пруток калиброван., ГОСТ 10702-78 | 590 | 40 | Отжиг | |||
| Прокат, ГОСТ 1050-88 | 600 | 355 | 16 | 40 | Нормализация | |
| Прокат нагартован., ГОСТ 1050-88 | 640 | 6 | 30 | |||
| Прокат отожжен., ГОСТ 1050-88 | 540 | 13 | 40 | |||
| Лента отожжен., ГОСТ 2284-79 | 440-690 | 14 | ||||
| Лента нагартован., ГОСТ 2284-79 | 690-1030 | |||||
| Полоса, ГОСТ 1577-93 | 600 | 355 | 16 | 40 | Нормализация |
Характеристика и применение стали 45: показатель высокой прочности и технические характеристики
Сталь — это деформируемый сплав железа (подвергающийся ковке) с углеродом и другими элементами. Ее получают из состава, в котором есть место для чугуна и стального лома, обрабатывают в мартеновских печах, кислородных конвертерах и электрических печках. Если в сплаве железа более 2,14% углерода, тогда это уже чугун.
Классификация стали
На рынке 99% всей стали представлен материал конструкционный в широком смысле. К этой группе относятся стали для возведения строительных сооружений, изготовления деталей машин, упругих элементов, инструментов, а также для особых условий работы, имеющие определенные показатели, например, теплостойкие, нержавеющие и другие.
Главными качествами материала являются:
- Прочность, которая характеризуется способностью к выдерживанию достаточного напряжения.
- Пластичность, эта характеристика позволяет выдерживать деформации без ущерба разрушения как при производстве конструкций, так и в точках перегрузок при их работе.
- Вязкость способствует поглощению работы внешних сил, препятствует распространению трещин.
- Жаропрочность и холодостойкость.
- Упругость и твердость.
Сталь и сплавы классифицируют:
- По составу химическому, структурному.
- По качеству. На данный показатель влияет способ производства и содержание вредных примесей.
- По степени раскисления и затвердеванию металла в изложнице.
- По применению.
Химический состав
В зависимости от содержания углерода делят на группы:
- углерода менее 0,3%С — малоуглеродистые.
- Среднеуглеродистые, когда его от 0,3 до 0,7% С.
- Более 07 %С — высокоуглеродистые.
Чтобы улучшить технологические свойства материала сталь легируют. Что это значит? Кроме обычных примесей в ее состав добавляют в определенных сочетаниях легирующие элементы. Обычно лучшие свойства появляются, когда легируют комплексно.
В легированных сталях классификация происходит благодаря суммарному проценту содержащихся в ней примесей:
- Низколегированные, в которых менее 2,5%.
- Среднелегированные — от 2,5% до 10%.
- Высоколегированные — выше 10%.
Структурный состав
Легированные стали подразделяются на виды по структурному анализу:
- В оттоженном виде — ледебуритный, ферритный, доэвтектоидный, заэвтектоидный, аустенитный.
- В нормализованном виде — аутенитный, мартенситный, перлитный.
Перлитный класс характеризуется низким содержанием легирующих элементов. К нему относятся легированные и углеродистые стали. Мартенситный включает в себя стали с более высоким процентом легирующих веществ. В аутенитный класс входят материалы с высоким значением легирующих элементов.
примесей
По способу производства и содержании примесей данный материал делится на 4 группы:
- Обыкновенного качества. По химическому составу являются углеродистыми. Они выплавляются посредством кислорода или в мартеновских печах. Данные стали являются недорогими и уступают по своим свойствам другим классам.
- Качественные. По химическому свойству являются углеродистыми или легированными. Так же, как и предыдущий тип, выплавляются в конвертерах или в мартеновских печках, при этом соблюдаются более строгие требования к составу шихты, работам по плавке и разливке.
- Высококачественные. Данный тип выплавляется, как правило, в электрических печах. Очень высокого качества сталь изготавливается благодаря электропечам с электрошлаковым переплавом. Применяются также другие совершенные методы, направленные на повышение чистоты по неметаллическим включениям (сера и фосфор).
- Благодаря электрошлаковому переплаву, который эффективно очищает от сульфидов и оксидов, создаются особовысококачественные стали. Такие стали бывают только легированными. Они проходят обработку в электропечах, к ним применяются специальные методы электрометаллургии.
Сталь 45
Этот сплав стали отличается от других набором особых характеристик, которые присущи только этой марке. Она отличается применением и высокой функциональностью, уникальным составом химических соединений, совокупностью литейных и других производственных параметров.
Аналоги и заменители
отечественные аналоги:
| Марка металлопроката | Заменитель | ||||
| 45 | 40Х | ||||
| 50 | |||||
| 50Г2 | |||||
| Зарубежные аналоги марки стали 45 | |||||
| США | 1044, 1045, 1045H, G10420, G10430, G10440, G10450, M1044 | ||||
| Германия | 1.0503, 1.1191, 1.1193, C45, C45E, C45R, Cf45, Ck45, Cm45, Cq45 | ||||
| Япония | S45C, S48C, SWRCH45K, SWRCH48K | ||||
| Франция | 1C45, 2C45, AF65, C40E, C45, C45E, C45RR, CC45, XC42H1, XC42H1TS, XC45, XC45H1, XC48, XC48H1 | ||||
| Англия | 060A47, 080M, 080M46, 1449-50CS, 1449-50HS, 50HS, C45, C45E | ||||
| Евросоюз | 1.1191, 2C45, C45, C45E, C45EC, C46 | ||||
| Италия | 1C45, C43, C45, C45E, C45R, C46 | ||||
| Бельгия | C45-1, C45-2, C46 | ||||
| Испания | C45, C45E, C45k, C48k, F.114, F.1140, F.1142 | ||||
| Китай | 45, 45H, ML45, SM45, ZG310-570, ZGD345-570 | ||||
| Швеция | 1650, 1672 | ||||
| Болгария | 45, C45, C45E | ||||
| Венгрия | A3, C45E | ||||
| Польша | 45 | ||||
| Румыния | OLC45, OLC45q, OLC45X | ||||
| Чехия | 12050, 12056 | ||||
| Австрия | C45SW | ||||
| Австралия | 1045, HK1042, K1042 | ||||
| Швейцария | C45, Ck45 | ||||
| Юж.Корея | SM45C, SM48C | ||||
Сталь 45
Главная->Справочник->Марочник сталей->Конструкционная сталь
Сталь 45Г Сталь 40ХФА
Конструкционная качественная углеродистая сталь 45
Марка 45 – назначение
Конструкционная качественная углеродистая сталь 45 используется для изготовления улучшаемых, нормализованных, с поверхностной обработкой деталей повышенной прочности – распределительные/ коленчатые валы, кулачки, цилиндры, бандажи, шпиндели, шестерни, вал-шестерни, другие изделия.
Сталь 45 – отечественные аналоги
| Марка металлопроката | Заменитель |
| 45 | 40Х |
| 50 | |
| 50Г2 |
Материал 45 – характеристики
| Марка | Классификация | Вид поставки | ГОСТ | Зарубежные аналоги |
| 45 | Сталь конструкционная углеродистая качественная | Сортовой прокат | 1050–88 | есть |
| 10702–78 | ||||
| Поковки | 8479–70 | |||
| Трубы | 8731–74 | |||
| 8733–74 | ||||
| 13663–86 | ||||
| Лист | 1577–93 | |||
| 16523–97 | ||||
| Лента | 2284–79 | |||
| Полоса | 1577–93 | |||
| Проволока | 5663–79 |
Марка 45 – технологические особенности
Термообработка
| Режим |
| Состояние поставки |
Ковка
| Вид полуфабриката | t, 0С | Охлаждение | |
| Размер сечения | Условия | ||
| мм | |||
| Слиток | 1250–780 | все размеры – поковки ответственного назначения | Нормализация |
| Переохлаждение | |||
| Переохлаждение | |||
| Отпуск | |||
| до 400 | На воздухе | ||
| 401–800 | Низкотемпературный отжиг | ||
| >800 | Низкотемпературный отжиг | ||
| Переохлаждение | |||
| Заготовка | 1250–750 | до 400 | На воздухе |
Сварка
| Свариваемость | Способы сварки | Рекомендации |
| трудно свариваемая | РДС, КТС | Подогрев + термообработка |
Флокеночувствительность
Мало чувствительна.
Резка
| Исходные данные | Обрабатываемость резанием Ku | |||
| Состояние | HB, МПа | sB, МПа | твердый сплав | быстрорежущая сталь |
| горячекатаное | 170–179 | 650 | 1,0 | 1.0 |
Склонность к отпускной хрупкости
Не склонна.
Сталь 45 – химический состав
Массовая доля элементов не более, %:
| Кремний | Марганец | Медь | Мышьяк | Никель | Сера | Углерод | Фосфор | Хром |
| 0,17–0,37 | 0,5–0,8 | 0,3 | 0,08 | 0,3 | 0,04 | 0,42–0,5 | 0,035 | 0,25 |
Материал 45 – механические свойства
| Сортамент | ГОСТ | Размеры – толщина, диаметр | Термообработка | KCU | y | d5 | sT | sв |
| мм | кДж/м2 | % | % | МПа | МПа | |||
| Трубы | 8731–87 | 14 | 323 | 588 | ||||
| Пруток калиброван. | 10702–78 | Отжиг | 40 | 590 | ||||
| Прокат | 1050–88 | до 80 | Нормализация | 40 | 16 | 355 | 600 | |
| нагартован. | 30 | 6 | 640 | |||||
| отожжен. | 40 | 13 | 540 | |||||
| Лента отожжен. | 2284–79 | 14 | 440–690 | |||||
| нагартован. | 690–1030 | |||||||
| Полоса | 1577–93 | 6–60 | Нормализация | 40 | 16 | 355 | 600 |
Твердость, Мпа
| Сортамент | ГОСТ | HB 10-1 |
| Трубы | 8731–87 | 207 |
| Прокат горячекатан. | 1050–88 | 229 |
| калиброван. нагартован. | 241 | |
| калиброван. отожжен. | 207 | |
| горячекатан. отожжен. | 197 |
Температура критических точек, 0С
| Критические точки | Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 | Mn |
| Температура | 730 | 755 | 780 | 690 | 350 |
Ударная вязкость, Дж/см2
| Режимы термообработки | KCU при температурах | ||||||
| -1000С | -800С | -600С | -400С | -200С | 00С | +200С | |
| Нормализация | 12 | 40 | 6149 | 61 | 90–94 | ||
| Отпуск | |||||||
Предел выносливости, МПа
| Термообработка | t-1 | s-1 | |
| Режим | t, 0С | ||
| Нормализация | 850 | 170 | 280 |
| Отпуск | 550–650 | ||
Марка 45 – физические свойства
| t | r | R 109 | E 10-5 | l | a 106 | C |
| 0С | кг/м3 | Ом·м | МПа | Вт/(м·град) | 1/Град | Дж/ (кг·град) |
| 20 | 7826 | 2 | ||||
| 100 | 7799 | 2.01 | 48 | 11.9 | 473 | |
| 200 | 7769 | 1.93 | 47 | 12.7 | 494 | |
| 300 | 7735 | 1.9 | 44 | 13.4 | 515 | |
| 400 | 7698 | 1.72 | 41 | 14.1 | 536 | |
| 500 | 7662 | 39 | 14.6 | 583 | ||
| 600 | 7625 | 36 | 14.9 | 578 | ||
| 700 | 7587 | 31 | 15.2 | 611 | ||
| 800 | 7595 | 27 | 720 | |||
| 900 | 26 | 708 |
Сталь 45 – точные и ближайшие зарубежные аналоги
| Австрия | Австралия | Англия | Бельгия | Болгария | Венгрия |
| ONORM | AS | BS | NBN | BDS | MSZ |
| C45SW |
| HK1042 |
| K1042 |
| 080M |
| 080M46 |
| 1449-50CS |
| 1449-50HS |
| 50HS |
| C45 |
| C45E |
| C45-2 |
| C46 |
| C45 |
| C45E |
| C45E |
| Германия | Евросоюз | Испания | Италия | Китай | Польша | Румыния |
| DIN, WNr | EN | UNE | UNI | GB | PN | STAS |
| 1.0503 | ||||||
| 1.1191 | ||||||
| 1.1193 | ||||||
| C45 | ||||||
| C45E | ||||||
| C45R | ||||||
| Cf45 | ||||||
| Ck45 | ||||||
| Cm45 | ||||||
| Cq45 |
| 1.1191 |
| 1.1192 |
| 2C45 |
| C45 |
| C45E |
| C45EC |
| C46 |
| C45E |
| C45k |
| C48k |
| F.114 |
| F.1140 |
| F.1142 |
| C43 |
| C45 |
| C45E |
| C45R |
| C46 |
| 45H |
| ML45 |
| SM45 |
| ZG310-570 |
| ZGD345-570 |
| OLC45q |
| OLC45X |
| США | Франция | Чехия | Швейцария | Швеция | Юж. Корея | Япония |
| — | AFNOR | CSN | SNV | SS | KS | JIS |
| 1044 | ||||||
| 1045 | ||||||
| 1045H | ||||||
| G10420 | ||||||
| G10430 | ||||||
| G10440 | ||||||
| G10450 | ||||||
| M1044 |
| 2C45 |
| AF65 |
| C40E |
| C45 |
| C45E |
| C45RR |
| CC45 |
| XC42H1 |
| XC42H1TS |
| XC45 |
| XC45H1 |
| XC48 |
| XC48H1 |
| 12056 |
| Ck45 |
| 1672 |
| SM48C |
| S48C |
| SWRCH45K |
| SWRCH48K |
Материал 45 – область применения
Сталь марки 45 используют в машиностроении для изготовления деталей повышенной прочности.
Условные обозначения
Механические свойства
| HRCэ | HB | KCU | y | d5 | sT | sв |
| МПа | кДж / м2 | % | % | МПа | МПа | |
| Твердость по Роквеллу | Твердость по Бринеллю | Ударная вязкость | Относительное сужение | Относительное удлинение при разрыве | Предел текучести | Предел кратковременной прочности |
| Ku | s0,2 | t-1 | s-1 |
| Коэффициент относительной обрабатываемости | Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации | Предел выносливости при кручении (симметричный цикл) | Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл) |
| N | число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины |
Свариваемость
| Без ограничений | Ограниченная | Трудно свариваемая | |
| Подогрев | нет | до 100–1200С | 200–3000С |
| Термообработка | нет | есть | отжиг |
Физические свойства
| R | Ом·м | Удельное сопротивление |
| r | кг/м3 | Плотность |
| C | Дж/(кг·град) | Удельная теплоемкость |
| l | Вт/(м·град) | Коэффициент теплопроводности |
| a | 1/Град | Коэффициент линейного расширения |
| E | МПа | Модуль упругости |
| t | 0С | Температура |
Купить металлопрокат из конструкционной качественной углеродистой стали 45 в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону + 7 (812) 703-43-43. Специалисты оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.
Cталь 30ХГТ Cталь 35ХН1М2ФА Cталь 40 Cталь 40Г Cталь 45ХН Марка А20 Марка А30 Сталь 08 Сталь 08кп Сталь 08пс Сталь 08Ю Сталь 09Г2 Сталь 09Г2С Сталь 10 Сталь 10Г2 Сталь 10Г2БД Сталь 10Г2С1 Сталь 10кп Сталь 10пс Сталь 10Х14Г14Н4Т Сталь 10ХНДП Сталь 10ХСНД Сталь 12ГС Сталь 12К Сталь 12Х18Н10Т Сталь 12Х2Н4А Сталь 12ХН2 Сталь 12ХН2А Сталь 12ХН3А Сталь 14Г2 Сталь 14Г2АФ Сталь 14Х2ГМР Сталь 14ХГС Сталь 15 Сталь 15Г Сталь 15Г2АФДпс Сталь 15Г2СФД Сталь 15К Сталь 15кп Сталь 15пс Сталь 15Х Сталь 15ХСНД Сталь 15ХФ Сталь 16Г2АФ Сталь 16ГС Сталь 16К Сталь 17Г1С Сталь 17ГС Сталь 18Г2АФпс Сталь 18К Сталь 18кп Сталь 18Х2Н4ВА Сталь 18Х2Н4МА Сталь 18ХГТ Сталь 20 Сталь 20Г Сталь 20К Сталь 20кп Сталь 20пс Сталь 20Х Сталь 20Х2Н4А Сталь 20ХГ2Ц Сталь 20ХГНР Сталь 20ХГР Сталь 20ХГСА Сталь 20ХН Сталь 20ХН2М Сталь 20ХН3А Сталь 20ХН4ФА Сталь 20ХНР Сталь 22К Сталь 25 Сталь 25Г2С Сталь 25пс Сталь 25ХГСА Сталь 25ХГТ Сталь 30 Сталь 30X Сталь 30Г Сталь 30ХГС Сталь 30ХГСА Сталь 30ХГСН2А Сталь 30ХН2МА Сталь 30ХН2МФА Сталь 30ХН3М2ФА Сталь 31Х19Н9МВБТ Сталь 33ХС Сталь 34ХН1М Сталь 34ХН3М сталь 35 Сталь 35Г Сталь 35Г2 Сталь 40Г2 Сталь 40Х Сталь 40Х2Н2МА Сталь 40ХС Сталь 40ХФА Сталь 45 Сталь 45Г Сталь 45Г2 Сталь 45Х сталь 60С2А сталь 60С2Н2А сталь 60С2ХА сталь 60С2ХФА сталь 65 сталь 65Г сталь 65С2ВА сталь 70 сталь 70С3А сталь А12 Сталь А40Г Сталь ВСт3кп Сталь обыкновенного качества ВСт2кп Сталь обыкновенного качества ВСт2пс Сталь обыкновенного качества ВСт2сп Сталь обыкновенного качества ВСт3Гпс Сталь обыкновенного качества ВСт3пс Сталь обыкновенного качества ВСт3сп Сталь обыкновенного качества ВСт4кп Сталь обыкновенного качества Вст4пс Сталь обыкновенного качества ВСт5пс Сталь обыкновенного качества ВСт5сп Сталь обыкновенного качества ВСт6сп Сталь обыкновенного качества Ст0 Сталь ОсВ Сталь ШХ15 Сталь ШХ15СГ Сталь ШХ4
Химический состав (по ГОСТ 1050-2013)
| Химический элемент | % |
| Углерод (C) | 0.42-0.50 |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.25 |
| Мышьяк (As), не более | 0.08 |
| Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
| Никель (Ni), не более | 0.25 |
| Фосфор (P), не более | 0.035 |
| Хром (Cr), не более | 0.25 |
| Сера (S), не более | 0.04 |
Химический состав стали 45
Во много эксплуатационные и другие качества определяются химическим составом. Это связано с тем, что некоторые элементы способны существенно повысить прочность, другие увеличивают хрупкость. Химический состав стали 45 характеризуется присутствием следующих элементов:
- Основные химические элементы Ст 45 представлены железом и углеродом. От концентрации второго элемента во многом зависит то, насколько прочным и твердым получается изделие. Установленные стандарты определяют то, что концентрация углерода должна составлять от 0,42 до 0,5%. При этом в составе металла около 97%.
- В состав включается относительно небольшое количество легирующих элементов. Основными можно назвать магний и кремний. Их показатель концентрации составляет более 0,1%.
- Концентрация других элементов выдерживается в определенном диапазоне. К примеру, ГОСТ определяет небольшое количество серы и фосфора, так как эти элементы приводят к ухудшению эксплуатационных качеств.
Содержание углерода, как и многих других элементов, выдерживается в определенном диапазоне. Этот элемент во многом определяет основные характеристики получаемых изделий, слишком высокая концентрация может привести к твердости поверхности и хрупкости структуры.
Механические свойства
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | δ, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Нормализация | ||||||
| 200 | 340 | 690 | 10 | 36 | 64 | |
| 300 | 255 | 710 | 22 | 44 | 66 | |
| 400 | 225 | 560 | 21 | 65 | 55 | |
| 500 | 175 | 370 | 23 | 67 | 39 | |
| 600 | 78 | 215 | 33 | 90 | 59 | |
| Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с. | ||||||
| 700 | 140 | 170 | 43 | 96 | ||
| 800 | 64 | 110 | 58 | 98 | ||
| 900 | 54 | 76 | 62 | 100 | ||
| 1000 | 34 | 50 | 72 | 100 | ||
| 1100 | 22 | 34 | 81 | 100 | ||
| 1200 | 15 | 27 | 90 | 100 | ||
Механические свойства проката
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σB, МПа | δ5, % | δ4, % | ψ, % |
| Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации | 25 | 600 | 16 | 40 | |
| Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки | 640 | 6 | 30 | ||
| Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига | <590 | 40 | |||
| Листы нормализованные и горячекатаные | 80 | 590 | 18 | ||
| Полосы нормализованные или горячекатаные | 6-25 | 600 | 16 | 40 | |
| Лист горячекатаный | <2 | 550-690 | 14 | ||
| Лист горячекатаный | 2-3,9 | 550-690 | 15 | ||
| Лист холоднокатаный | <2 | 550-690 | 15 | ||
| Лист холоднокатаный | 2-3,9 | 550-690 | 16 |
Механические свойства поковок
| Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | HB |
| Нормализация | |||||
| 100-300 | 245 | 470 | 19 | 42 | 143-179 |
| 300-500 | 245 | 470 | 17 | 35 | 143-179 |
| 500-800 | 245 | 470 | 15 | 30 | 143-179 |
| <100 | 275 | 530 | 20 | 44 | 156-197 |
| 100-300 | 275 | 530 | 17 | 34 | 156-197 |
| Закалка. Отпуск | |||||
| 300-500 | 275 | 530 | 15 | 29 | 156-197 |
| Нормализация. Закалка. Отпуск. | |||||
| <100 | 315 | 570 | 17 | 39 | 167-207 |
| 100-300 | 315 | 570 | 14 | 34 | 167-207 |
| 300-500 | 315 | 570 | 12 | 29 | 167-207 |
| <100 | 345 | 590 | 18 | 59 | 174-217 |
| 100-300 | 345 | 590 | 17 | 54 | 174-217 |
| <100 | 395 | 620 | 17 | 59 | 187-229 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Закалка 850 °С, вода. Образцы диаметром 15 мм | ||||||
| 450 | 830 | 980 | 10 | 40 | 59 | |
| 500 | 730 | 830 | 12 | 45 | 78 | |
| 550 | 640 | 780 | 16 | 50 | 98 | |
| 600 | 590 | 730 | 25 | 55 | 118 | |
| Закалка 840 °С, вода. Диаметр заготовки 60 мм | ||||||
| 400 | 520-590 | 730-840 | 12-14 | 46-50 | 50-70 | 202-234 |
| 500 | 470-520 | 680-770 | 14-16 | 52-58 | 60-90 | 185-210 |
| 600 | 410-440 | 610-680 | 18-20 | 61-64 | 90-120 | 168-190 |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Закалка 850 °С, отпуск 550 °С. Образцы вырезались из центра заготовок. | |||||
| 15 | 640 | 780 | 16 | 50 | 98 |
| 30 | 540 | 730 | 15 | 45 | 78 |
| 75 | 440 | 690 | 14 | 40 | 59 |
| 100 | 440 | 690 | 13 | 40 | 49 |
Свойства материала
Механические свойства стали 45 определяют широкое распространение этого металла. Концентрация углерода составляет 0,45%, другие примеси крайне незначительны. Это во многом определяет следующие характеристики:
- Плотность стали 45 или удельный вес составляет 7826 кг/м3. За счет этого обеспечивается невысокий показатель веса получаемых изделий, однако легкими их не назовешь. Плотность может несущественно отличаться в зависимости от химического состава.
- К отпускной хрупкости структура не склонна. Сталь 45, характеристики которой можно назвать универсальным предложением, очень часто подвергается закалке, за счет которой существенно повышается твердость поверхности.
- Очень часто проводится поставка заготовок после термической обработки. Она существенно повышает твердость поверхности. Этот момент также определяет то, что твердость стали 45 в состоянии поставки может варьировать в достаточно большом диапазоне. Как правило, твердость выдерживается на уровне 10-1 HB, который соответствует 170 МПа.
- Сталь марки 45 относится к трудносвариваемым металлам, что определяет сложности при проведении сварочных работ. Именно поэтому структура изначально подогревается и лишь только после этого проводится соединение элементов. Прокаливаемость стали 45 также находится на достаточно низком уровне, за счет чего усложняется процесс обработки резанием. Сварка может применяться при применении различного сварочного оборудования. Применение соответствующих электродов позволяет существенно упростить процесс сваривания. Резание сварочным аппаратом также существенно осложняется.
- Довольно часто проводится ковка. Она проводится при температуре 1250 градусов Цельсия, в конце показатель составляет 700 градусов Цельсия.
- Предел прочности и модуль упругости могут варьировать в достаточно большом диапазоне. Все зависит от того, какова температура нагрева поверхности. Предел текучести стали определяет то, насколько она проста при литье различных заготовок.
Свойства сплава Ст 45
В целом можно сказать, что металл подходит для применения при изготовлении различных изделий. В большинстве случаев проводится термическая обработка, которая позволяет существенно увеличить эксплуатационные характеристики. Стоит учитывать, что только при выдерживании температурного режима можно обеспечить условия для правильного перестроения кристаллической решетки.
Скачать ГОСТ 1050-2013
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе. |
| Свариваемость |
| Трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка. |
| Обрабатываемость резанием |
| В горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и sB = 640 МПа Kuтв.спл. = 1, Kuб.ст. = 1. |
| Склонность к отпускной способности |
| Не склонна. |
| Флокеночувствительность |
| Малочувствительна. |
Основные характеристики стали 45
Любой сплав имеет свои отличительные характеристики, определенный химический состав, ряд заменителей, функциональное предназначение.
Марки 40, 45, 50 выделяются высокими показателями прочности, имея при этом небольшую вязкость и пластичность. Поскольку механические свойства марки и 45 идентичны маркам 40 и 50, эти стали являются взаимозаменяемыми.
Химический состав и свойства
Химическими составляющими сплава помимо железа и углерода являются и ряд других элементов, количество которых малосущественно. Процентное отношение химических составляющих стали 45:
- Железо (Fe) — около 97%.
- Углерод (C) — 0,42—0,5%.
- Марганец (Mn) — 0,5—0,8%.
- Кремний (Si) — 0,17—0,37%.
- Никель (Ni) — не больше 0,25%.
- Хром (Cr) — не больше 0,25%.
- Медь (Cu) — не больше 0,25%.
- Мышьяк (As) — не больше 0,08%.
- Сера (S) — не больше 0,04%.
- Фосфор (P) — не больше 0,035%.
От химического состава стали и структуры напрямую зависят ее химические свойства. Все элементы входящие в состав условно делятся на полезные и вредные. Процесс добавления полезных примесей носит название легирование. Если расшифровать маркировку 45х, то становится ясно что сплав содержит добавление хрома, 45 г — марганца.
Основные химические свойства материала:
- степень окисления:
- устойчивость к коррозии;
- жароустойчивость;
- жаропрочность.
Механические характеристики
Для анализа и контролирования свойств стали используют различные методы их определения. К примеру, критерии прочности и пластичность определяют опытным путем, образцы растягивают до разрыва. Твердость сплавов фиксируют измеряя противодействие материала при влиянии на его поверхность твердого элемента, например, алмазного наконечника. Вязкость — ударными испытаниями специальных образцов.
Механические свойства и характеристики стали 45 (при t=20C).
Прочность — способность сплава выносить внешние нагрузки, не подвергаясь при этом разрушениям внутри. Характеризуется величинами: предел прочности, sв [МПа] и предел текучести стали 45, sT [МПа].
- труба — ГОСТ 8731–87 , sв =588 МПа, sT =323 МПа;
- прокат — ГОСТ 1050–88 , sв=600 МПа, sT =355 МПа;
- прокат отожженный — ГОСТ 1050–88 , sв =540 МПа.
Твердость — способность сплава оказывать сопротивление при воздействии твердых тел. Характеризуется величинами: твердость по Н. В. Бринеллю 10—1 [МПа], по Роквеллу HRC [МПа]. Для марки 45 в состоянии поставки:
- труба — ГОСТ 8731–87 , HB 10—1 = 207 МПа;
- прокат — ГОСТ 1050–88 , HB 10—1 = 229 МПа;
- прокат отожженка — ГОСТ 1050–88 , HB 10—1 = 207 МПа.
Пластичность — возможность сплава видоизменять свою форму под влиянием нагрузки и восстанавливать ее по окончании воздействия. Характеризуется величиной, относительное удлинение при разрыве, δ5 [ % ]:
- труба — ГОСТ 8731–87 , δ5 =14%;
- прокат — ГОСТ 1050–88 , δ5 =16%;
- прокат отожженка — ГОСТ 1050–88 — δ5 =13%.
Ударная вязкость — способность материала сопротивляться динамическим воздействиям нагрузки, KCU [ кДж / м2].
Физические свойства
К физическим характеристикам стали относятся: плотность, коэффициент теплового расширения, теплопроводность, модуль упругости, удельная теплоемкость и электропроводность.
Металлические сплавы имеют высокие показатели плотности, теплоемкости и электрической проводимости. Рассмотрим физические свойства марки 45 (при t=20C).
Плотность или удельный вес — масса вещества на единицу объема, плотность стали 45 ГОСТ 1050–88 ρ=7826—7595 кг/м3.
Коэффициент линейного теплового расширения количественно равен относительной перемене линейных размеров вещества при росте (понижении) температуры в сплаве на 1 градус Цельсия, α (1/град).
Теплопроводность вещества — способность отдавать количество тепла от более прогретого участка к менее прогретому. Характеризуется величиной коэффициента теплопроводности, λ [Вт/(м·град)].
Под модулем Юнга подразумевается физическая величина, которая косвенно отображает возможности стали противостоять продольным деформациям (растяжению или сжатию). Эта величина указывает на жесткость материала и является важной физической особенностью, E 10—5=2 МПа;
Удельная теплоемкость — количество тепла, необходимое для нагрева 1 килограмма вещества на 1 градус Цельсия, Ϲ [Дж/(кг·град).
Электропроводность — способность материала быть проводником электрического тока. Характеризуется величиной удельного электрического сопротивления, Ṛ [Ом·м].
Технологические характеристики применение стали 45
Технологические характеристики стали указывают на пригодность сплава к различным методам обработки. Материал имеет следующие технологические характеристики:
- Температура процесса ковки, градус — 1250 вначале, 700 в конце. Охлаждение сечений до 400 мм производится при нормальных условиях окружающей среды.
- Свариваемость — трудно поддается процессу сварки. Виды сварки: РДС и КТС, с использованием подогрева и последующей термообработки.
- Условия для резания — в горячекатаном состоянии при НВ 170—179 МПа и sB = 640 МПа.
- Не склонна к отпускной способности после отжига.
- Имеет малую флокеночувствительность.
Формирование метода термообработки материала, обусловлено эксплуатационными требованиями относительно деталей и механизмов. В металлообрабатывающей промышленности применяют такие виды обработки: нормализация, улучшение, закалка ТВЧ, закалка с низким отпуском и др.
Среднеуглеродистые стали нашли применение в изготовлении деталей, отличающихся повышенной прочностью материала с повышенным воздействием циклических нагрузок (зубчатые колеса редукторов, шатунные механизмы). Сталь марки 45 применяется при производстве:
- шестерен, вал-шестерней, коленчатых и распределительных валов, бандажей, цилиндров, кулачков; шпинделей;
- бесшовных труб и каркасных элементов трубопровода, требуют закалки и отпуска стали;
- ряда запчастей и конструкций в отрасли мотовелостроения.
Технологический пример. Тиски, круглогубцы и плоскогубцы, выполняют на основе сталей 45 и 50. Производя термическую закалку, в собранном виде, нагревать следует только губки изделия для предохранения от образования закалочных трещин. Для подобного нагрева предназначены свинцовые и соляные ванны. При обработке в камерной печи остывание области с резким переходом (шарнир) должно происходить медленно, опусканием и перемещением в жидкости только поверхности губок инструмента (до потускнения остальной части). Температурный режим процесса отпуска 220—320 градусов в интервале 30—40 минут.
Технические характеристики
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 730 |
| Ac3 | 755 |
| Ar3 | 690 |
| Ar1 | 780 |
| Mn | 350 |
Физические свойства
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 2 | 7826 | ||||
| 100 | 2.01 | 11.9 | 48 | 7799 | 473 | |
| 200 | 1.93 | 12.7 | 47 | 7769 | 494 | |
| 300 | 1.9 | 13.4 | 44 | 7735 | 515 | |
| 400 | 1.72 | 14.1 | 41 | 7698 | 536 | |
| 500 | 14.6 | 39 | 7662 | 583 | ||
| 600 | 14.9 | 36 | 7625 | 578 | ||
| 700 | 15.2 | 31 | 7587 | 611 | ||
| 800 | 27 | 7595 | 720 | |||
| 900 | 26 | 708 |
Резка
| Исходные данные | Обрабатываемость резанием Ku | |||
| Состояние | HB, МПа | sB, МПа | твердый сплав | быстрорежущая сталь |
| горячекатаное | 170–179 | 650 | 1,0 | 1.0 |
