Сталь 45 обозначение гост
Слово сталь происходит от немецкого «Stahl», что значит сплав на железной основе с содержанием углерода менее 2% .
Предел в два процента обусловлен тем, что почти совпадает с пределом максимальной растворимости, который по последним данным составляет 1,9% , для простой нелегированной стали.
Сталь подразделяется на:
а ) углеродистую или простую, в которой по мимо углерода содержит ёщё и такие элементы как – кремний, фосфор, марганец, сера и прочие примеси неизбежные при существующих промышленных методах получения железных сплавов;
б ) легированную или сложную, содержащую легирующие компоненты – вольфрам, молибден, хром, марганец никель, титан, алюминий и др.
Сталь углеродистая обыкновенного качества, широко применяется в машиностроении. Цифры, входящие в состав обозначение марки стали, обозначают содержание углерода в десятых долях процента.
Пример обозначения: Ст 4 кп ГОСТ 380 – 94
Примерное назначение углеродистой стали
обыкновенного качества ГОСТ 380 – 94
Неответственные строительные конструкции, прокладки, шайбы, кожухи (свариваемость хорошая).
Малонагруженные детали металлоконструкций – заклепки, шайбы, шплинты, прокладки, кожухи (свариваемость хорошая).
Детали металлоконструкций – рамы, оси, ключи, валики, цементируемые детали (свариваемость хорошая).
Детали, к которым предъявляются требования высокой твёрдости поверхностного слоя металла и невысокой прочности сердцевины, получаемые в результате технологического процесса цементации или цианирования – крюки кранов, кольца, цилиндры, шатуны, крышки.
Детали с невысокими требованиями к прочности – валы, оси, пальцы, тяги, крюки, болты, гайки.
Детали при повышенных требованиях к прочности – валы, оси, звездочки, крепежные детали, зубчатые колеса, шатуны.
Детали с высокой прочностью – валы, оси, бойки молотов, шпиндели, муфты кулачковые и фрикционные, цепи.
Сталь углеродистая качественная конструкционная. Число, входящее в состав обозначения марки стали, указывает на содержание углерода в сотых долях процента. Если в обозначении марки стали рядом с числом стоит буква Г , например 65Г, это означает, что в стали содержится марганец.
Пример условного обозначения: Сталь 45 ГОСТ 1050 – 88
Примерное назначение углеродистой качественной
конструкционной стали ГОСТ 1050 – 88
Зубчатые колеса коробок передач, грузоподъемные кованые крюки, серьги, барабаны грузи подъемных механизмов, болты, гайки, винты заклепки, кулачки, подвижные шпонки, планки направляющих, втулки, пальцы, оси, упоры.
Оси и рычаги коробок передач и тормозов, валики, ролики, зубчатые колеса, поршневые и шатунные пальцы, болты, шурупы, грузоподъемные крюки, гайки для крюков, упоры, кулачки.
Зубчатые колеса, поршни, шпонки, оси, валы, шатуны, муфты, фланцы, серьги, втулки, рычаги и пр.
Оси, тяги, валы, шатуны, штоки, рычаги, зубчатые колеса, рукоятки, ступицы, гаечные ключи, фланцы, диски, гайки, винты, болты, плунжеры, втулки кольца, упоры, штифты.
Коленчатые и карданные валы, шлицевые валы, шатуны, зубчатые колеса и рейки, диски сцепления, поршни, шпонки, клинья и планки направляющих, рукоятки, ступицы, фиксаторы, втулки, вилки.
Пружины спиральные (из холоднотянутой проволоки), пружинные шайбы, тормозные и фрикционные диски, упорные кольца.
Сталь легированная конструкционная.
Легированная сталь это сплав, в состав которого помимо углерода и железа, входят легирующие элементы. В зависимости от процентного содержания и сочетания химических элементов меняются механические, и эксплуатационные свойства стали, такие как – прочность, жаростойкость, износостойкость, устойчивость к коррозии и др.
Легированные стали, в зависимости от содержания легирующих элементов, называют:
- до 2,5% – низколегированная;
- от 2,5 до 10% – среднелегированная;
- более 10% – высоколегированная.
На содержание углерода указывает число в названии марки стали и исчисляется в сотых долях процента. Буква X указывает на наличие хрома.
Пример обозначения: Сталь 40 Х ГОСТ 4543 – 71
Примерное назначение легированной
конструкционной стали ГОСТ 4543 – 71
Поршневые пальцы, валики, зубчатые колеса.
Зубчатые колеса, коленчатые валы, втулки, плунжеры, направляющие планки, копиры, кулачки.
Валики, оси, зубчатые колеса, шатуны, ответственные болты, шпильки, гайки.
Зубчатые колеса, червячные и шлицевые валы, оси шпиндели, упорные кольца, штоки, рессоры.
Шлицевые и коленчатые валы, цепные звенья, зубчатые колеса, червяки.
Сталь инструментальная углеродистая применяется для изготовления инструментов. В обозначении инструментальной стали число указывает на среднее содержание углерода в десятых долях процента.
- У – значит углеродистая
- Г – повышенное содержание марганца в стали
- А – высококачественная сталь
Пример обозначения: Сталь У8 ГОСТ 1435 – 99
Некоторые марки инструментальной углеродистой стали ГОСТ 1435 – 99
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 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.
Сталь марки 45х: характеристики, описание, свойства сплава
На производственных линиях встречается огромное количество сталей, которые отличаются по своему свойству и применению. В производстве наиболее распространена сталь 45. В данной статье подробно описаны характеристики, свойства и остальные параметры стали 45.
Описание конструкционной углеродистой стали
Сталь 45 ― это марка качественных конструкционных углеродистых сталей, регулируется ГОСТ 1050-2013, ДСТУ 7809.
Поставляется в следующих видах:
- сортовой прокат;
- калиброванный пруток;
- лист толстый;
- лист тонкий;
- лента;
- шлифованный пруток и серебрянка;
- полосы;
- проволока;
- трубы;
- поковки и кованые заготовки.
Характеристики сплава
Сталь 45 обладает повышенной прочностью, поэтому она пригодна для изготовления предметов, которые в будущем можно видоизменять, улучшать и термически обрабатывать. Примесь углерода в материале достигает 0,45 %, остальные примеси малозначительны.
Характеристики стали 45х:
- Удельный вес: 7826 кг/м 3 .
- Термообработка: состояние поставки.
- Флокеночувствительность: малочувствительна.
- Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
Твёрдость
- По Роквеллу. Твёрдость стали 45 по Роквеллу составляет 20-50 HRC. На данное значение оказывает влияние термическая обработка, которую прошла сталь на заводе-изготовителе.
- По Бринеллю. Твёрдость материала по Бринеллю составляет HB 10 -1 = 170 МПа.
- В состоянии плавки. Термическая обработка увеличивает показатель стали в 2–2,5 раза.
Плотность
По нормативам ГОСТ 1050-88 плотность стали 45 составляет 7826–7595 кг/м 3 , в диапазоне 20–800 °C.
Марка
Марка 45 указывает на качественную конструкционную углеродистую сталь, которая применяется в работах, направленных на улучшение и нормализацию поверхностей повышенной прочности.
Химический состав
Основный процент в химическом составе сплава занимают углерод и железо, в небольшом количестве отмечаются другие компоненты. Они имеют своё процентное соотношение, которое составляет:
- Железо (Fe) ― 97 %.
- Углерод (С) ― 0,45–0,5 %.
- Марганец (Mn) ― 0,5–0,8 %.
- Кремний (Si) ― 0,17–0,37 %.
- Никель (Ni) ― 0,25 %.
- Хром (Cr) ― 0,25 %.
- Медь (Cu) ― 0,25 %.
- Мышьяк (As) ― 0,08 %.
- Сера (S) ― 0,04 %.
- Фосфор (P) ― 0,035 %.
Предел прочности
Прочность ― это возможность материала устоять под воздействием внешних нагрузок, сохраняя внутреннюю целостность. Величина, указывающая на предел прочности материала ― sb .
Прочность по ГОСТу:
- труба ― ГОСТ 8731-87, sb = 588 МПа;
- прокат ― ГОСТ 1050-88, sb = 600 МПа;
- прокат отожжённый ― ГОСТ 1050-88, sb = 540 МПа.
Предел текучести
Величина, указывающая на предел текучести стали, ― 45, sT . Текучесть по ГОСТу:
- труба ― ГОСТ 8731-87, sT = 323 МПа;
- прокат ― ГОСТ 1050-88, sT = 355 МПа;
- прокат отожжённый ― ГОСТ 1050-88, sT = 540 МПа.
Ударная вязкость
Коэффициент ударной вязкости указывает на возможность материала сопротивляться воздействию динамических нагрузок, измеряется в KCU <кДж/см 2 >.
KCU при следующих температурах составляет:
- −100 °C ― KCU 12;
- −80 °C ― KCU 40;
- −40 °C ― KCU 49;
- −20 °C ― KCU 61;
- +20 °C ― KCU 90–94.
Температура эксплуатации
Для стали 45 рекомендуемая температура эксплуатации достигает предела от −20 до +25 °С. При повышении или снижении указанного температурного режима в стали начинаются структурные изменения, отрицательно сказывающиеся на эксплуатационных особенностях изделия.
Повышенный уровень содержания углерода может привести к появлению холодных и горячих трещин в околошовной зоне. Обработка кромок выполняется таким же методом, как при действиях с низкоуглеродистыми сплавами, сваривается посредством ММА, TIG и ERW-сварки. После выполнения сварочных работ отдельная зона сварки или само металлоизделие подлежат отжигу.
Механические свойства стали по стандарту ГОСТ 1050-2013:
- временное сопротивление разрыву ― > 600 МПа;
- относительное удлинение при разрыве ― > 16 %;
- относительное сужение ― > 40 %.
Отпускная хрупкость
Структура стали 45 к отпускной хрупкости не склонна.
Хорошие сварные соединения достигаются путём дополнительных действий:
- прогрев материала до температуры 200–300 °С во время сварки;
- термообработка после сварочных работ ― этап отжига.
Группа
Сталь 45 представляет группу конструкционных сталей повышенного качества. Количество и тип химических элементов в составе данной группы регламентируется ГОСТ 1050-72.
ГОСТы на прокат из конструкционной углеродистой качественной стали марки 45:
- лист толстый ― ГОСТ 19903-74, 1577-93;
- лист тонкий ― ГОСТ 16523-97;
- труба ― ГОСТ 8733-74, 8731-74, 8734-75, 21729-76, 8732-78;
- проволока ― ГОСТ 5663-79, 17305-91;
- калиброванный пруток ― ГОСТ 7417-75, 8559-75, 8560-78, 1050-88;
- шлифованный пруток и серебрянка ― ГОСТ 14955-77;
- кованые заготовки ― ГОСТ 8479-70, 1133-71.
Цена на качественный материал в 2021 году
Конструкционный круг стали 45 стоит 45 500 рублей. В каталоге металлов лист стали 45 находится в ценовом диапазоне от 99 660 рублей до 142 980 рублей.
Расшифровка
Число 45 в названии марки сырья указывает на содержание углерода (С), которое в данном случае составляет 0,45 %.
Область применения: валы и иные детали
Сталь марки 45 нашла широкое применение в промышленной области и используется для изготовления следующих изделий:
- распределительные и коленчатые валы;
- кулачки;
- цилиндры;
- бандажи;
- шпиндели;
- шестерни;
- вал-шестерни.
Для чего легируют?
Для улучшения характеристик производимых изделий технологи используют марку стали 45, легированную хромом, 45х или литейную сталь 45л.
Создавая сложные формы и конструкции, следует использовать сталь 45, которой не свойственна отпускная хрупкость.
Свойства
Технологические
Технологические свойства материала сталь 45:
- Свариваемость: трудносвариваемая.
- Флокеночувствительность: низкая.
- Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
- Температура ковки: начала — 1250 °С, конца — 750 °С.
Физические
К физическим свойствам стали 45 относят:
- Плотность при разных температурных режимах: 200С ― p7826, 1000С ― p7799, 6000С ― p7625, 8000С ― p7595.
- Модуль нормальной упругости: 200С ― 200 Е, 2000С ― 193 Е, 4000С ― 172 Е.
- Коэффициент теплопроводности: 1000С ― 48, 4000С ― 41, 6000С ― 36, 9000С ― 26.
- Удельная теплоёмкость: 20-1000С ― 473 Дж, 20-5000С ― 583 Дж, 20-9000С ― 708 Дж.
Аналоги
Отечественные
На территории Российской Федерации аналогами стали 45 являются: сталь 40х, сталь 50 и сталь 50Г2.
Для замены материала важно учитывать свойства выбранных сталей, отмечая, способен ли заменяющий материал выдержать предполагаемые условия в работе, с которыми справлялась сталь 45.
Зарубежные
К иностранным аналогам относятся:
- Германия (DIN) ― С45, С45E+QT, Ck45, Cm45.
- США ― M1044, 1044, 1045, M1045.
- Япония ― S45C, S48C.
- Польша — 45.
Сталь 45 и 40х: отличия
- Сталь 45 входит в группу углеродистых материалов, в то время как 40х ― это низколегированная хромированная сталь.
- Сталь 40х имеет показатели отпускной хрупкости и обладает флокеночувствительностью.
Данный сплав стали отличается от других видов своей функциональностью, зонами применения, химическими соединениями, литейными и производственными параметрами. Заменяя его в работе другими видами стали, следует внимательно изучить их характеристики.
Читайте также: