Сталь 50г2 характеристики применение
Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации
Сталь калиброванная 5-й категории:
после нагартовки
после отжига или высокого отпуска
Листы отожженные или высокоотпущенные
Лист горячекатаный
| Механические свойства поковок ГОСТ 8479-70 | ||||||||
| Термообработка | Сечение, мм | КП | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см 2 ) | НВ, не более |
| Нормализация | 100-300 До 100 | 275 315 | 275 315 | 530 570 | 17 17 | 38 38 | 34 39 | 156-197 167-207 |
| Механические свойства стали 50 в зависимости от температуры отпуска | ||||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см 2 ) | HB |
| Диаметр заготовки 40 мм. Закалка 840 °С, вода. | ||||||
| 400 500 600 | 600 530 450 | 830 760 680 | 14 15 17 | 50 56 64 | 64 88 139 | 240 215 190 |
| Диаметр заготовки 60 мм. Закалка 840 °С, вода. | ||||||
| 400 500 600 | 550 490 420 | 770 710 630 | 14 15 19 | 48 55 63 | 56 70 108 | 217 200 180 |
| σ 400 1/10000 = 100 МПа, σ 500 1/10000= 50 МПа, σ 400 1/100000 = 30 МПа, σ 500 1/100000= 260 МПа | ||||||
| Механические свойства стали 50 в зависимости от сечения | |||||
| Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см 2 ) |
| Закалка 850 °С, вода. Отпуск 580-600 °С, воздух | |||||
| 50 120 160 200 | 530 470 450 430 | 760 740 740 720 | 15 13 13 13 | 50 40 40 35 | 59 39 39 20 |
| Нормализация 830-860 °С, воздух. Отпуск 580-650 °С, воздух или печь | |||||
| 101-200 201-300 301-500 501-800 | 305 305 295 285 | 610 610 590 570 | 16 14 12 12 | 38 33 30 28 | 34 29 25 20 |
| Механические свойства стали 50 при повышенных температурах | ||||
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % |
| Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, деформированный. Скорость деформирования 5 мм/мин. Скорость деформации 0,002 1/с | ||||
| 700 800 900 1000 1100 1200 | 87 45 16 11 8 8 | 115 81 50 36 28 22 | 39 45 43 35 41 49 | 97 100 100 100 100 100 |
| Ударная вязкость стали 50 KCU, (Дж/см 2 ) | ||||
| Т= +20 °С | Т= -20 °С | Т= -50 °С | Т= -60 °С | Термообработка |
| 78 49 | 66 --- | 51 --- | --- 37 | Закалка 850 °С, вода. Отпуск 600 °С Закалка 850 °С, масло. Отпуск 450 °С |
| Предел выносливости стали 50 | ||
| σ-1, МПА | J-1, МПА | Термообработка |
| 421 при n 10 6 279 468 | --- 167 --- | Закалка 785 °С в масло. Отпуск 425 °С. σв =840 МПа Нормализация 850. Отпуск 630 °С Закалка 785 °С. Масло. Отпуск 315 °С, σ0,2 =560 МПа , σв =870 МПа |
| Физические свойства стали 50 | ||||||
| T (Град) | E 10 - 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м 3 ) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 2.16 | 48 | 7810 | 272 | ||
| 100 | 2.13 | 11.2 | 48 | 487 | ||
| 200 | 2.07 | 12 | 47 | 500 | ||
| 300 | 2 | 12.8 | 44 | 517 | ||
| 400 | 1.8 | 13.4 | 41 | 533 | ||
| 500 | 1.71 | 13.9 | 38 | 559 | ||
| 600 | 1.54 | 14.2 | 35 | 584 | ||
| 700 | 1.36 | 14.5 | 31 | |||
| 800 | 1.23 | 13.4 | 27 | |||
Расшифровка марки 50: простое обозначение говорит, что перед нами обычная конструкционная сталь с 0,5% углерода.
Применение стали 50 и термообработка изделий: топоры кузнечные изготовляют из стали 50. Рабочую часть топора закаливают в воде на длину 30-40 мм и отпускают при температуре 350-400° в течение 45-60 мин. Твёрдость Rc = 40 -45.
Молоток-кулачок, молоток-кирочка, кирочка двусторонняя и кирка-мотыга изготовляются из сталей 50 и 70. Закалке подвергают обе стороны на длину 20-30 мм. При нагреве в ванне закаливают каждую сторону отдельно. При отсутствии ванн нагревают в очковой печи или кузнечном горне при очень малом дутье. Отпуск производят при температуре 240-300° в течение 20-40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 43-51.
Гаечные ключи изготовляют из сталей 40 и 50. Закалке подвергают только головку ключа. Ключи, изготовленные из стали 40, калят в воде, а из стали 40Х - в масле. Отпуск ключей из стали 40 производят при температуре 370-420° в течение 30-40 мин., а из стали 40Х при 330-380° в течение 30-40 мин. Твёрдость Rc = 40 -45. Определяют твёрдость на приборе РВ.
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| s в | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| s T | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м 3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σ t Т | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Сталь 50Г конструкционная легированная
Сталь большой прочности с высокими упругими свойствами. Применяется после термической обработки для деталей, подверженных трению и действию высоких нагрузок. В некоторых случаях применяется в нормализованном состоянии. Применяется для изготовления следующих деталей:
- диски трения,
- валы,
- шестерни,
- шлицевые валы,
- шатуны,
- распределительные валики,
- втулки подшипников,
- кривошипы
- шпиндели,
- ободы маховиков,
- коленчатые валы дизелей и газовых двигателей и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и износостойкости.
В автостроении СССР сталь 50Г применялась для изготовления:
- втулок подшипника кривошипа,
- зубчатого обода маховика,
- обода маховика.
В автотракторостроенни и общем машиностроении СССР сталь 50Г применялась для изготовления:
- дисков поршня,
- шестерен непрерывного зацепления,
- шлицевых и шестеренных валы,
- рессор.
В танкостроении СССР сталь 50Г применялась для изготовления погонов под башни средних танков.
Применение стали 50Г в автомобилестроении и примеры изготовляемых из нее деталей [3]
- Улучшение.
- Нормализация или
улучшение и
закалка рабочих
поверхностей ТВЧ
Температура критических точек, °C [4]
Термическая обработка стали марки 50Г [2]
| Операция | Температура в °C | Охлаждающая среда |
| Отжиг | 810-850 | Атмосфера печи |
| Нормализация | 840-870 | Воздух |
| Высокий отпуск | 680-720 | Воздух |
| Закалка | 780-840 | Масло, вода |
| Отпуск | 300-700 | Воздух |
Механические свойства
| ГОСТ | Состояние поставки | Сечение, мм | σ0.2, МПа | σв, МПа | δ5(δ4),% |
| не менее | |||||
| ГОСТ 4543-71 | Пруток. Закалка с 850 °C в масле; отпуск при 600 °C, охл. на воздухе | 25 | 390 | 650 | 13 |
| ГОСТ 2283-79 | Лента холоднокатаная отожженная | 0,1-1,5 | — | До 650 | (15) |
| То же, высшей категории качества | 0,1-4,0 | — | До 650 | (18) | |
Механические свойства в зависимости от сечения [2]
| Сечение, мм | Место вырезки образца | σ0.2, МПа | σв, МПа | δ5,% | ψ,% | KCU, Дж/см 2 |
| 30 | Ц | 550 | 800 | 18 | 55 | 78 |
| 50 | Ц | 490 | 760 | 18 | 55 | 68 |
| 80 | Ц | 470 | 740 | 18 | 50 | 59 |
| 120 | Ц | 450 | 740 | 16 | 50 | 59 |
| 1/2R | 470 | 760 | — | — | — | |
| К | 510 | 800 | — | — | — | |
| 160 | Ц | 430 | 740 | 16 | 45 | 59 |
| 1/2R | 470 | 760 | — | — | — | |
| К | 510 | 800 | — | — | — | |
| 240 | Ц | 430 | 740 | 16 | 45 | 59 |
| 1/2R | 450 | 760 | — | — | — | |
| К | 490 | 780 | — | — | — |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 840°C в воде; отпуск при 560-580°C, охл на воздухе.
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [5]
| tотп, °C | σ0.2, МПа | σв, МПа | δ5,% | ψ,% | KCU, Дж/см 2 | Твердость НВ |
| 540 | 740 | 880 | 17 | 50 | 98 | 260 |
| 580 | 680 | 810 | 18 | 52 | 108 | 235 |
| 620 | 600 | 750 | 22 | 56 | 118 | 220 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 840°C в воде.
Механические свойства при повышенных температурах [2]
| tисп, °C | σ0.05, МПа | σ0.2, МПа | σв, МПа | δ10,% | ψ,% |
| Нормализация при 830°C, охл. на воздухе (крупнозернистая структура) | |||||
| 200 | 345 | 370 | 760 | 10 | 22 |
| 300 | 245 | 285 | 740 | 20 | 35 |
| 400 | 215 | 260 | 590 | 20 | 47 |
| 500 | 175 | 220 | 520 | 37 | 52 |
| Отжиг (мелкозернистая структура) | |||||
| 200 | — | 570 | 810 | 15 | 40 |
| 300 | — | 460 | 780 | 25 | 52 |
| 400 | — | 375 | 640 | 25 | 55 |
| 500 | — | 255 | 450 | 45 | 60 |
Предел выносливости [6,5]
| Термообработка | σ-1, МПа | n |
| — | 417 | 10 5 |
| — | 353 | 5*10 5 |
| Закалка с 840 °C в масле; отпуск при 600 °C; σв = 660 МПа | 333 | 10 6 |
Предел ползучести [2]
Предел ползучести стали, содержащей 0,50% С; 1,04% Mn; 0,17% Si, после отжига при 800°C составляет (при скорости ползучести 10 -7 мм/мм/час)
| Температура в °C | 450 | 500 | 550 |
| Предел ползучести в кГ/мм 2 | 9,2 | 6,0 | 3,7 |
Ударная вязкость KCU [4]
| Термообработка | KCU, Дж/см 2 , при температуре, °C | ||
| -20 | -40 | -50 | |
| Закалка с 840 °C; отпуск при 560-580 °C; σв = 800 МПа | 63 | 47 | 39 |
Технологические свойства [4]
- Температура ковки, °C: начала 1250, конца 780. Заготовка сечением до 400 мм охлаждается на воздухе.
- Свариваемость — трудносвариваемая. Способы сварки: РДС — необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.
- Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,90 в закаленном и отпущенном состоянии при НВ 202 и σв = 710 МПа.
- Склонность к отпускной хрупкости — склонна при 1,0 % Mn.
- Флокеночувствительность — чувствительна.
Технологические свойства стали 50Г [3]
| Марка стали | Свариваемость | Механическая обрабатываемость (коэффициент обрабатываемости)* при использовании резцов из | |
| стали Р18 | сплава Т5К10 | ||
| 50Г | Весьма низкая | 0,55 | 0,75 |
*За единицу обрабатываемости принята обрабатываемость стали 45.
Прокаливаемость [7, 4]
Полоса прокаливаемости стали 50Г после закалки с 840 °C приведена на рисунке ниже.
Критический диаметр d
Плотность ρп кг/см 3 при температуре испытаний, °С [8]
Теплопроводность стали 50Г [2]
По данным НИИ-13, теплопроводность стали марки 50Г после закалки и высокого отпуска (σвр = 68 кГ/мм 2 ) составляет:
| Температура в °C | 200 | 300 | 400 | 600 |
| λ в кал/см*сек*град | 0,092 | 0,090 | 0,085 | 0,082 |
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) [8]
| Марка стали | λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 50Г | 43 | 42 | 41 | 38 | 36 | 34 | 31 | 29 | 28 |
Коэффициент линейного расширения [2]
Коэффициент линейного расширения стали, содержащей 0,53% С; 0,92% Mn-0,25% Si; 0,024% Р; 0,033%S, составляет:
Сталь 50(50А) — конструкционная углеродистая качественная
Цифра 50 в обозначении марки стали означает, что содержание углерода в стали составляет 0,5%.
Если в обозначении стали в конце указана буква А, например сталь 50А, то буква А означает, что сталь высококачественная.
Характеристики
Плотность ρ при 20 °С — 7810 кг/см 3
Удельное электросопротивление при 20 °С — 272 нОм*м
| Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С | |||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 |
| 487 | 500 | 517 | 533 | 559 | 584 |
| Коэффициент линейного расширения α*10 6 , К -1 , при температуре испытаний, °С | |||||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 |
| 11,2 | 12 | 12,8 | 13,4 | 13,9 | 14,2 | 14,5 | 13,4 |
| Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
| 48 | 48 | 47 | 44 | 41 | 38 | 35 | 31 | 27 |
| Модуль упругости Е, ГПА, при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
| 216 | 213 | 207 | 200 | 180 | 171 | 154 | 136 | 123 |
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПА, при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
| 88 | 87 | 84 | 81 | 71 | 67 | 61 | 54 | 49 |
Технологические свойства
| Температура ковки, °С: | начала 1250, конца 800. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе. |
| Свариваемость: | трудносвариваемая. |
| Способы сварки: | РДС и КТС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. |
| Обрабатываемость резанием: | Kν тв.спл. = 1,0 и Kν σ.ст. = 0,7 в горячекатаном состоянии при НВ 196 — 202 и σв = 640 МПа. |
| Флокеночувствительность: | малочувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна |
Механические свойства проката
Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)
| Термообработка | Сечение, мм | КП | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см 2 | Твердость HB, не более |
| не менее | ||||||||
| Нормализация | 100-300 | 275 | 275 | 530 | 17 | 38 | 34 | 156-197 |
| До 100 | 315 | 315 | 570 | 17 | 38 | 39 | 167-207 | |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tотп. °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см 2 | Твердость HB |
| Диаметр заготовки 40 мм. Закалка с 840 °С в воде | ||||||
| 400 | 600 | 830 | 14 | 50 | 64 | 240 |
| 500 | 530 | 760 | 15 | 56 | 88 | 215 |
| 600 | 450 | 680 | 17 | 64 | 139 | 190 |
| Диаметр заготовки 60 мм. Закалка с 840 °С в воде | ||||||
| 400 | 550 | 770 | 14 | 48 | 56 | 217 |
| 500 | 490 | 710 | 15 | 55 | 70 | 200 |
| 600 | 420 | 630 | 19 | 63 | 108 | 180 |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см 2 |
| не менее | |||||
| Закалка с 850 °С в воде; отпуск при 580-600 °С, охл. на воздухе | |||||
| 50 | 530 | 760 | 15 | 50 | 59 |
| 120 | 470 | 740 | 13 | 40 | 39 |
| 160 | 450 | 740 | 13 | 40 | 39 |
| 200 | 430 | 720 | 13 | 35 | 20 |
| Нормализация при 830-860 °С, охл. на воздухе; отпуск при 580-600 °С, охл. на воздухе или с печью | |||||
| 101-200 | 305 | 610 | 16 | 38 | 34 |
| 201-300 | 305 | 610 | 14 | 33 | 29 |
| 301-500 | 295 | 590 | 12 | 30 | 25 |
| 501-800 | 285 | 570 | 12 | 28 | 20 |
Механические свойств при повышенных температурах (ГСССД-83)
| tп. °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см 2 |
| 700 | 87 | 115 | 39 | 97 | 700 |
| 800 | 45 | 81 | 45 | 100 | 800 |
| 900 | 16 | 50 | 43 | 100 | 900 |
| 1000 | 11 | 36 | 35 | 100 | 1000 |
| 1100 | 8 | 28 | 41 | 100 | 1100 |
| 1200 | 8 | 22 | 49 | 100 | 1200 |
Примечание: Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, деформированный. Скорость деформирования 8 мм/мин; скорость деформации 0,002 1/с.
Ударная вязкость
| Термообработка | KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С | |||
| +20 | -20 | -50 | -60 | |
| Закалка с 850 °С в воде; отпуск 600 °С | 78 | 66 | 51 | 37 |
| Закалка с 850 °С в воде; отпуск 450 °С | 49 | — | — | — |
Предел выносливости
| Термообработка | σ-1, МПа | τ-1, МПа |
| Закалка с 785 °С в масле; отпуск 425 °С, σв = 840 МПа | 421 при n = 10 6 | — |
| Нормализация при 850 °С; отпуск при 630 °С | 279 | 167 |
| Закалка с 785 °С в масле; отпуск 315 °С, σ0,2 = 560 МПа, σв = 870 МПа | 468 | — |
Применение
После нормализации с отпуском и закалки с отпуском — зубчатые колеса, прокатные валки, штоки, тяжелонагруженные валы, оси, бандажи, малонагруженные пружины и рессоры, лемехи, пальцы звеньев гусениц, муфты сцепления коробок передач, корпуса
форсунок и другие детали, работающие на трение.
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 10702-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
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 10234-77, ГОСТ 2284-79, ГОСТ 21996-76.
Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
Проволока ГОСТ 17305—91.
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479—70, ГОСТ 1133—71.
Валки ОСТ 24.013.21-85, ГОСТ 5399-69, ОСТ 24.013.04-83.
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 |
Температура критических точек, °С
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)
| 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) | — | |
| 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 | — |
| 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 | — |
Ударная вязкость KCU
| 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.
Свариваемость
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: