Критические точки сталь 45
Сталь 45 характеристики: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки - Сталь 45.
Общие сведения стали 45
| Заменитель марки |
| стали: 40Х, 50, 50Г2 |
| Вид поставки |
| Круг 45, лист 45, сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 1050-74, ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Лист тонкий ГОСТ 16523-70. Лента ГОСТ 2284-79. Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70. Проволока ГОСТ 17305-71, ГОСТ 5663-79. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71. Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 21729-78. |
| Применение |
| Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностнй термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность. |
Химический состав стали 45
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
| Медь (Cu), не более | 0.25 |
| Мышьяк (As), не более | 0.08 |
| Никель (Ni), не более | 0.25 |
| Сера (S), не более | 0.04 |
| Углерод (C) | 0.42-0.50 |
| Фосфор (P), не более | 0.035 |
| Хром (Cr), не более | 0.25 |
Механические свойства стали 45
Механические свойства при повышенных температурах
| t испытания,°C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | δ, % | ψ, % | KCU, Дж/м 2 | ||||||||
| 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
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м 2 | |||||||||
| 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 | |||||||||
Технологические свойства стали 45
| 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 σB = 640 МПа Kυ тв.спл. = 1, Kυ б.ст. = 1. |
| Склонность к отпускной способности |
| Не склонна. |
| Флокеночувствительность |
| Малочувствительна. |
Температура критических точек стали 45
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 730 |
| Ac3 | 755 |
| Ar3 | 690 |
| Ar1 | 780 |
| Mn | 350 |
Ударная вязкость стали 45
Ударная вязкость, KCU, Дж/см 2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -20 | -40 | -60 |
| Пруток диаметром 25 мм. Горячекатаное состояние. | 14-15 | 10-14 | 5-14 | 3-8 |
| Пруток диаметром 25 мм. Отжиг | 42-47 | 27-34 | 27-31 | 13 |
| Пруток диаметром 25 мм. Нормализация | 49-52 | 37-42 | 33-37 | 29 |
| Пруток диаметром 25 мм. Закалка. Отпуск | 110-123 | 72-88 | 36-95 | 31-63 |
| Пруток диаметром 120 мм. Горячекатаное состояние | 42-47 | 24-26 | 15-33 | 12 |
| Пруток диаметром 120 мм. Отжиг | 47-52 | 32 | 17-33 | 9 |
| Пруток диаметром 120 мм. Нормализация | 76-80 | 45-55 | 49-56 | 47 |
| Пруток диаметром 120 мм. Закалка. Отпуск | 112-164 | 81 | 80 | 70 |
Предел выносливости стали 45
| σ-1, МПа | τ-1, МПа | σB, МПа | σ0,2, МПа |
| 245 | 157 | 590 | 310 |
| 421 | 880 | 680 | |
| 231 | 520 | 270 | |
| 331 | 660 | 480 |
Прокаливаемость стали 45
Твердость для полос прокаливаемости HRCэ (HRB).
| Расстояние от торца, мм / HRCэ | |||||||||||
| 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 | 9 | 12 | 16.5 | 24 | 30 | ||
| 50.5-59 | 41.5-57 | 29-54 | 25-42.5 | 23-36.5 | 22-33 | 20-31 | (92)-29 | (88)-26 | (86)-24 | ||
| Термообработка | Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм |
| Закалка | 50 | 15-35 | 6-12 |
Физические свойства стали 45
| Температура испытания,°С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 200 | 201 | 193 | 190 | 172 | |||||
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 78 | 69 | 59 | |||||||
| Плотность стали, pn, кг/м 3 | 7826 | 7799 | 7769 | 7735 | 7698 | 7662 | 7625 | 7587 | 7595 | |
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 48 | 47 | 44 | 41 | 39 | 36 | 31 | 27 | 26 | |
| Температура испытания,°С | 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.9 | 12.7 | 13.4 | 14.1 | 14.6 | 14.9 | 15.2 | |||
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С)) | 473 | 498 | 515 | 536 | 583 | 578 | 611 | 720 | 708 |
При перепечатке материалов нашего марочника сталей и сплавов указывайте ссылку, пожалуйста.
Получить код нашей ссылки
Сталь 45Х конструкционная легированная
Cортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543—71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 10702-78.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955—77.
Лист толстый ГОСТ 1577—81, ГОСТ 19903-74.
Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.
Назначение и применение
Сталь 45Х является конструкционной углеродистой легированной сталью перлитного класса. Из стали 45Х изготавливают детали к которым предъявляются требования повышенной твердости, износостойкости, прочности и работающие при незначительных ударных нагрузках:
- валы,
- шестерни,
- оси,
- болты,
- шатуны и другие детали.
Кроме перечисленного сталь 45Х применяется для изготовления нагруженных валов, штоков насосов и задвижек, работающих при температуре не выше 450 °С в некоррозионной среде, для высоконагруженных болтов и шпилек, для валов центробежных насосов.
Часто детали нефтепромыслового оборудования из стали 45Х (например, цилиндрическая поверхность на рабочем участке штоков поршня грязевых насосов, вылы, звездочки и зубчатые колеса буровых установок, пальцы шарниров и т.д.) подвергаются закалке с нагревом токами высокой частоты.
Расшифровка стали 45Х
Цифра 45 означает, что содержание углерода в стали составляет 0,45%.
Буква Х означает, что в стали содержится хром в количестве до 1,5%.
Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)
| Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||||
| С | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | Al | Ti | V | B | |
| 0,41-0,49 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,80-1,10 | — | — | — | — | — | — | |
ПРИМЕЧАНИЕ: знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если не указано иное (см. ГОСТ 4543-2016).
Твердость (ГОСТ 4543-2016)
- Твердость по Бринеллю металлопродукции в отожженном (ОТ) или высокоотпущенной (ВО) состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском (Н+ВО), диаметром или толщиной свыше 5 мм должна соответствовать нормам, указанным в таблице
Марка стали Твердость HB, не более 45Х 229
Механические свойства проката (ГОСТ 4543-2016)
| Марка стали | Режим термической обработки | Механические свойства, не менее | Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм | ||||||||
| Закалка | Отпуск | Предел текучести σт, Н/мм2 | Временное сопротивление σв, Н/мм2 | Относительное | Ударная вязкость КС U, Дж/см2 | ||||||
| Температура, °С | Среда охлажде- ния | Темпера- тура, °С | Среда охлаждения | удлинение δ,% | сужение Ψ, % | ||||||
| 1-й закалки или нор- мализации | 2-й за- калки | ||||||||||
| 45Х | 840 | — | Масло | 520 | Вода или масло | 835 | 1030 | 9 | 45 | 49 | 25 |
Температура критических точек, °С
Механические свойства
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tотп. °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | Твердость HB |
| Пруток диаметром 25 мм; закалка с 830 °С в масле | |||||
| 300 | 1490 | 1710 | 10 | 27 | 500 |
| 400 | 1270 | 1490 | 12 | 37 | 450 |
| 500 | 1130 | 1240 | 17 | 50 | 375 |
| 600 | 880 | 1030 | 21 | 60 | 300 |
| Пруток диаметром 50 мм; закалка с 820 °С в масле | |||||
| 400 | 1270 | 1490 | 12 | 37 | 450 |
| 500 | 1130 | 1240 | 17 | 50 | 375 |
| 600 | 880 | 1030 | 21 | 60 | 300 |
Предел выносливости
| Характеристики прочности | σ-1, МПа | n |
| σв = 980 МПа; σ0,2 = 830 МПа; HB 285 | 343 | — |
| σв = 980 МПа; σ0,2 = 550 МПа; HB 217 | 380 | — |
| σв = 1590 МПа | 774 | 10 6 |
| σв = 1150 МПа | 588 | 5 * 10 6 |
Примечание: σ 450 1/1000 = 88 МПа
Ударная вязкость KCU
| KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С | ||
| +20 | -40 | -80 |
| 55 | 51 | 39 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 780. Заготовки сечением до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм — в мульде.
Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,20 и Kv б.ст = 0,95 в горячекатаном состоянии при HB 163-168 и σв = 610 МПа.
Склонность к отпускной хрупкости — склонна.
Свариваемость
Сталь 45Х относится к трудносвариваемым. Способы сварки: РДС — необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка.
Сталь 45
Конструкционные качественные углеродистые стали обозначаются двузначными числами, указывающими на содержание углерода в сотых долях процента, т.е. сталь 45 - это 0,45% углерода, а остальное железо (Fe).
Какова плотность материала 45?
Как провести термообработку материала?
- нормализация - T = 860 °С, охлаждение на воздухе
- закалка - T = 860 °С, охлаждение в воде или масле
- поверхностная закалка с нагревом ТВЧ T = 840-880 °С и низкий отпуск, охлаждение в воде - твердость поверхности 40-56 HRC
- отпуск - T = 550-600 °С, охлаждение на воздухе
Какие электроды применяют для сварки стали 45?
Среднеуглеродистые стали чувствительны к концентрации напряжений, склонны к образованию трещин в угловых швах, в изделиях с большой жесткостью, в первых многослойных швах, при неправильно выбранном тепловом режиме сварки и т. д. В связи с этими особенностями возникает необходимость в дополнительном подогреве среднеуглеродистых сталей при сварке (для листов толщиной до 15 мм достаточна температура подогрева 100 °С, для листов большей толщины - 200°С), в применении электродов, обеспечивающих высокую стойкость металла шва против образования трещин и высокие механические свойства.
Какой коэффициент Пуассона материала?
| Элемент | Массовая доля, % |
|---|---|
| C | 0,42 - 0,5 |
| Si | 0,17 - 0,37 |
| Mn | 0,5 - 0,8 |
| Ni | до 0,25 |
| S | до 0,04 |
| P | до 0,035 |
| Cr | до 0,25 |
| Cu | до 0,25 |
| As | до 0,08 |
| Fe | ~97 |
Примечания.
По ТУ 108.11.890–87 содержание Cr, Ni и Cu – не более 0,40%.
По ГОСТ 1050–88 в стали, предназначенной для изготовления патентированной проволоки, массовая доля элементов должна быть следующей: Mn 0,30–0,60%, Ni — не более 0,15%, Cr — не более 0,15%, Cu — не более 0,20%, S и P — соответственно требованиям стандартов на проволоку, но не превышать 0,040% S и P — не более 0,035%; в прокате, заготовках, поковках и изделиях дальнейшего передела допускаются отклонения по химическому составу: C ± 0,01%; Si ± 0,02%, Mn ± 0,03; P + 0,005%.
Температура критических точек материала сталь 45
Одним из факторов, существенно влияющих на характер технологического процесса, является технологичность детали.
Основными критериями оценки технологичности детали являются трудоемкость и себестоимость ее изготовления.
Проводим анализ технологичности по качественных характеристикам.
Конструкция вала технологична, так как:
- вал представляет собой тело вращения простой формы с небольшим количеством различных по диаметру ступеней;
- заданная точность и шероховатость поверхностей обоснованы служебным назначением детали и достигаются доступными универсальными методами обработки;
- материал детали – сталь 45 хорошо обрабатывается и не является дорогостоящим;
- обладает достаточной жесткостью и не деформируется в процессе обработки;
- наличие надежных базирующих поверхностей;
- удобный подвод режущего инструмента.
Следовательно, данную деталь можно считать технологичной.
| T | E 10 - 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м 3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 2.01 | 11.9 | |||||
| 1.93 | 12.7 | |||||
| 1.9 | 13.4 | |||||
| 1.72 | 14.1 | |||||
| 14.6 | ||||||
| 14.9 | ||||||
| 15.2 | ||||||
| T | E 10 - 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Физические свойства сталь 45
- вал достаточно жесткий (равножесткий) (l/d < 12);
- простая конфигурация детали облегчает выбор исходной заготовки;
- расположение шеек (ступеней) удобное для обработки;
- не имеет труднодоступных поверхностей;
- возможно применение стандартного отечественного оборудования режущего и измерительного инструмента;
- удобные базирующие поверхности при фрезеровании шпоночного паза и обточке вала (наружные поверхности шеек и торец, при токарной обработке – центровые отверстия и торец);
- отсутствие термической обработки упрощает технологический процесс обработки;
- могут быть использованы стандартные зажимные приспособления на всех технологических операциях;
- контроль заданных параметров вала может осуществляться стандартными контрольно-измерительными приборами.
Технологические свойства материала сталь 45
| Свариваемость: | трудносвариваемая. |
| Флокеночувствительность: | малочувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Расшифровка марки стали: марка 45 означает, что в стали содержится 0,45% углерода, а остальные примеси крайне незначительны.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА
На основе годовой программы 1300 штук и массы детали 8.08кг необходимо приблизительно установить вид производства.
m=Исходя из массы детали и годовой программы принимаем серийное производство.
Таблица 1
| Масса | Величина годовой программы, шт. | ||||
| детали, кГ | единичное (до) | мелкосерийное | серийное | крупносерийное | массовое (свыше) |
| до 1,0 | 10. 1500 | 1500. 75000 | 75000. 200000 | ||
| 1,0. 2,5 | 10. 1000 | 1000. 50000 | 50000. 100000 | ||
| 2,5. 5,0 | 10. 500 | 500. 35000 | 35000. 75000 | ||
| 5,0. 10,0 | 10. 300 | 300. 25000 | 25000. 50000 | ||
| 10 и более | 10. 200 | 200. 10000 | 10000. 25000 |
Данный производства относиться к серийное .
Для серийного производства определяется партия запускаемых деталей :
где n запуска - партию запускаемых деталей;
N - годовая программа 1300 штук;
253 - число рабочих дней в году;
q - число дней запаса, в течение которых должны быть заготовлены детали. Эта величина колеблется в пределах 5. 8 дней.
n запуска =25.6 шт. , при q =5 дням.
Такт выпуска определим по формуле
где FД - действительный годовой фонд времени работы оборудования, равное 2030 часов;
N - годовая программа выпуска, равное 1300 шт. .
Данный операций принадлежит на мелкосерийное.
Тип производства согласно ГОСТ 8752-79 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования.
Тип производства определяется коэффициентом:
где Q – число различных операций;
Р м - число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.
Типы производства характеризуются следующими значениями коэффициентов закрепления операций . Согласно рекомендациям ГОСТ 3.1108 – 74, КЗО = 1…10 соответствует мелкосерийному типу производства.
2.2. Обоснование выбора и метода получения заготовки
Чертежом предусмотрено изготовление детали с конструкционной стали 45 ГОСТ 4543-71.
Назначение стали 45: оси, валы, вал - шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.
На стадии выбора заготовки для заданной детали следует предварительный выбор более приемлемых способов изготовления заготовки для заданных деталей. Для нашей детали «вал» мы выбираем способ получения заготовок: штамповка в открытых штампах на кривошипных прессах.
Рассмотрим способ, штамповка.
Вычислим коэффициент использования металла:
Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку – значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.
Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует тесная взаимосвязь.
Иногда целесообразно сделать сопоставление двух возможных способов получения заготовки, с целью выбора оптимального.
Заготовку получают горячей штамповкой в закрытых штампах.
Стоимость заготовки, получаемой методом горячей штамповки, можно определить по формуле:
Ci – базовая стоимость 1 т заготовок, Сi = 55000 руб.;
Q – масса заготовки, Q = 14.7
Масса заготовки
q – масса готовой детали, q = 8.08
Sотх – цена 1 т отходов, Sотх = 3000 руб.
Объем детали:7,85 г /см 3
Масса заготовки: 14,7 кг
значит, коэффициент пребывает в пределах нормы
- коэффициенты, которые зависят от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок;
- масса заготовки, кг;- масса детали, кг; отх стоимость одной тонны стружки, руб.
Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все.
Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.).
Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам.
Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор.
Сталь 45 конструкционная углеродистая качественная
Цифра 45 указывает среднее содержание углерода в сотых долях процента, т.е. содержание углерода в стали 45 составляет 0,45%.
Характеристики и назначение
Сталь марки 45 относится к конструкционным углеродистым нелегированным специальным качественным сталям с нормальным содержанием марганца.
Сталь марки 45 применяется для изготовления:
- муфт насосных штанг,
- вал-шестерни,
- валов центробежных насосов,
- штоков грязевых насосов,
- пальцев крейцкопфов грязевых насосов,
- компрессоров,
- роторов,
- стволов и переводников вертлюгов,
- переводников для рабочих и бурильных труб,
- корпусов колонковых долот,
- роликов превентора,
- конических шестерен,
- шестерни,
- фиксаторов и шпонок буровых станков,
- цепных колес буровых лебедок,
- штифтов,
- упорных винтов,
- скалок насосов,
- цапф,
- коленчатые и распределительные валы,
- шпиндели,
- бандажи,
- цилиндры,
- кулачки,
- другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.
Применение стали 45 для деталей арматуры и пневмоприводов, не работающих под давлением и не подлежащих сварке, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур
| Марка стали | Закалка + отпуск при температуре, °С | Примерный уровень прочности, Н/мм 2 (кгс/мм 2 ) | Температура применения не ниже,°С | Использование в толщине не более, мм |
| 45 | 500 | 900 (90) | -50 | 20 |
- При термической обработке на прочность ниже указанной в графе 3 или при использовании в деталях с толщиной стенки менее 10 мм температура эксплуатации может быть понижена.
- Максимальная толщина, указанная в графе 5, обусловлена необходимостью получения сквозной прокаливаемости и однородности свойств по сечению.
Применение стали 45 для изготовление крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)
| Марка стали | Технические требования | Допустимые параметры эксплуатации | Назначение | |
| Температура стенка, °С | Давление среды, МПа(кгс/см 2 ), не более | |||
| Сталь 45 ГОСТ 1050 ГОСТ 10702 | СТП 26.260.2043 | От -40 до +425 | 10(100) | Шпильки, болты |
| 16(160) | Гайки | |||
| От -40 до +450 | Шайбы | |||
Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля стали 45 для фланцев для давление свыше 10 МПа (100 кгс/см 2 ) (ГОСТ 32569-2013)
| Марка стали | Технические требования | Наименование детали | Предельные параметры | Обязательные испытания | Контроль | |||||||
| Температура стенка, °С не более | Давление номинальное, МПа(кгс/см 2 ), не более | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 | Твердость HB | Дефектоскопия | Неметаллические включения | |||
| Сталь 45 ГОСТ 1050 ГОСТ 10702 | ГОСТ 9399 | Фланцы | От -40 до +200 | 32(320) | 16(160) | + | + | + | + | + | + | — |
Стойкость стали 45 против щелевой эрозии
| Группа стойкости | Балл | Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18H10T |
| Нестойкие | 6 | 0,005-0,05 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент эрозионной стойкости материала представляет собой отношение скорости эрозионного износа материала к скорости эрозионного износа стали 12Х18Н10Т (принятой за 1).
Применение стали 45 для изготовления основных деталей арматуры АС
| Материал | Вид полуфабриката или изделия | Максимально допустимая температура применения, °С | |
| Наименование | Марка, НД на материал | ||
| Углеродистая сталь | Сталь 45 ГОСТ 1050 | Поковки, сортовой прокат. Крепеж | 350 |
Вид поставки
- сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 10702-78.
- Калиброванный пруток ГОСТ 1050-74, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702-78.
- Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
- Лист тонкий ГОСТ 16523-89.
- Лента ГОСТ 2284-79.
- Полоса ГОСТ 1577-93, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
- Проволока ГОСТ 17305-91, ГОСТ 5663-79.
- Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71.
- Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-74, ГОСТ 21729-76.
Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)
| С | Si | Mn | Cr | S | P | Cu | Ni | As |
| не более | ||||||||
| 0,42-0,50 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,25 | 0,04 | 0,035 | 0,25 | 0,25 | 0,08 |
Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)
| Класс стали | Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Cu | ||
| не более | |||||||||
| Нелегированные специальные | 45 | 0,42-0,50 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,030 | 0,035 | 0,25 | 0,30 | 0,30 |
Термообработка
Детали из стали марки 45 подвергаются нормализации при температуре 860-880° С или закалке в воде с температуры 840-860° С с последующим отпуском; температура отпуска устанавливается в зависимости от требуемых механических свойств (рис. ниже).
Так, например, детали буровых установок (шестерни, фиксатор, шпонки) превентора (плита основной опоры, ролики) подвергаются отпуску при температуре 550° С, цепные колеса буровой лебедки — при температуре 500 С.
Влияние азотирования на предел выносливости стали 45
Для деталей, работающих на износ при невысоких контактных нагрузках, углеродистую сталь марки 45 упрочняют по кратковременным режимам азотирования (520—570 °С, Выдержка 1-6 ч).
При этом, несмотря на небольшое увеличение твердости, обеспечивается повышение антифрикционных свойств, сопротивления знакопеременным нагрузкам и коррозии.
| Марка стали | Тип образца | Предел выносливости, кгс/мм 2 | |
| после улучшения | после азотирования | ||
| 45 | Гладкий, d = 7,5 мм | 44 | 61 |
- Азотирование проводилось при 520-540°С, глубина слоя 0,35-0,45 мм.
- На образцах диаметром 7,5 мм надрез с углом 60° и глубиной 0,3 мм.
Твердость закаленного слоя после отпуска HRCэ при высокочастотной закалке
| Марка стали | Твердость закаленного слоя после отпуска HRCэ | Достижимая глубина слоя, мм |
| 45 | 55-60 | 4 |
Твердость HB (по Бринеллю) для металлопродукции из стали 45 (ГОСТ 1050-2013)
| Марка стали | не более | |||
| горячекатаной и кованой | калиброванной и со специальной отделкой поверхности | |||
| без термической обработки | после отжига или высокого отпуска | нагартованной | после отжига или высокого отпуска | |
| 45 | 229 | 197 | 241 | 207 |
Твердость на закаленных образцах HRC (по Роквеллу) (ГОСТ 1050-2013)
Механические свойства проката
| Гост | Состояние поставки | Сечение, мм | σв, МПа | δ5(δ4), % | ψ% |
| не менее | |||||
| ГОСТ 1050-88 | Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации | 25 | 600 | 16 | 40 |
| Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки | Образцы | 640 | 6 | 30 | |
| ГОСТ 10702-78 | Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига | — | До 590 | — | 40 |
| ГОСТ 1577-93 | Лист нормализованный и горяче- катаный | 80 | 590 | 18 | — |
| Полоса нормализованная или горячекатаная | 6-25 | 600 | 16 | 40 | |
| ГОСТ 16523-89 | Лист горячекатаный (образцы поперечные) | До 2 2-3,9 | 550-690 | (14) (15) | — |
| Лист холоднокатаный | До 2 2-3,9 | 550-690 | (15) (16) | — | |
Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)
| Термообработка | Сечение, мма | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 | Твердость HB, не более |
| не менее | |||||||
| Нормализация | 100-300 | 245 | 470 | 19 | 42 | 39 | 143-179 |
| 300-500 | 17 | 35 | 34 | ||||
| 500-800 | 15 | 30 | 34 | ||||
| До 100 | 275 | 530 | 20 | 40 | 44 | 156-197 | |
| 100-300 | 17 | 38 | 34 | ||||
| Закалка, отпуск | 300-500 | 15 | 32 | 29 | |||
| Нормализация, закалка + отпуск | До 100 | 315 | 570 | 17 | 38 | 39 | 167-207 |
| 100-300 | 14 | 35 | 34 | ||||
| 300-500 | 12 | 30 | 29 | ||||
| До 100 | 345 | 590 | 18 | 45 | 59 | 174-217 | |
| 100-300 | 345 | 590 | 17 | 40 | 54 | 174-217 | |
| До 100 | 395 | 620 | 17 | 45 | 59 | 187-229 | |
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 |
| 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 в зависимости от сечения
| Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 |
| не менее | |||||
| 15 | 640 | 780 | 16 | 50 | 98 |
| 30 | 540 | 730 | 15 | 45 | 78 |
| 75 | 440 | 690 | 14 | 40 | 59 |
| 100 | 440 | 690 | 13 | 40 | 49 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 850 °С, отпуск при 550 «С. Образцы вырезали из центра заготовок.
| Характеристики прочности | σ-1, МПа | τ-1, МПа |
| σ0,2 = 310 МПа, σв = 590 МПа | 245 | 157 |
| σ0,2 = 680 МПа, σв = 880 МПа | 421 | — |
| σ0,2 = 270 МПа, σв = 520 МПа | 231 | — |
| σ0,2 = 480 МПа, σв = 660 МПа | 331 | — |
| Термообработка | KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С | |||
| +20 | -20 | -40 | -60 | |
| Пруток диаметром 25 мм | ||||
| Горячая прокатка | 14-15 | 10-14 | 5-14 | 3-8 |
| Отжиг | 42-47 | 27-34 | 27-31 | 13 |
| Нормализация | 49-52 | 37-42 | 33-37 | 29 |
| Закалка + отпуск | 110-123 | 72-88 | 36-95 | 31-63 |
| Пруток диаметром 120 мм | ||||
| Горячая прокатка | 42-47 | 24-26 | 15-33 | 12 |
| Отжиг | 47-52 | 32 | 17-33 | 9 |
| Нормализация | 76-80 | 45-55 | 49-56 | 47 |
| Закалка + отпуск | 112-164 | 81 | 80 | 70 |
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 750. Сечение до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Обрабатываемость резанием — Кv тв.спл = 1 и Kv б.ст = 1 в горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и σв = 640 МПа.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Сталь 45 относится к трудносвариваемым. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Прокаливаемость, мм (ГОСТ 1050-88)
Полоса прокаливаемости стали 45 после нормализации при 850 °С и закалки с 830 °С приведена на рисинке ниже.
Читайте также: