Строительная компания » »

Сталь 45

Опубликовано: 30.09.2018

Сталь – это сплав железа, углерода и иных компонентов, отличается пластичностью и применяется сырье для ковки различных изделий. Получают продукцию из элементов, где имеется в структуре чугун и стальной лом. Обработка материала осуществляется в мартеновских, электрических печах, а также в кислородных конвертерах. К слову, если в структуре железа углерода больше 2,14% - это чугун.

Распределение стали по классам

Легированные стали разделяются на классы по суммарному проценту имеющихся примесей в ней. Бывают они:

Низколегированные. В сырье примесей примерно на 2,5% и менее. Среднелегированные. В сырье примесей примерно на 2,5-10%, не больше. Высоколегированные. В сырье примесей примерно на 10% и больше.

Также легированную сталь распределяют по структурному анализу на следующие типы:

Ферритный; Заэвтектоидный; Аустенитный; Ледебуритный; Доэвтектоидный.

Детальней о марке стали 45

Что означает марка стали 45? Этот номер в конце говорит о том, что в структуре сплава имеется углерода примерно 0,45%, а остальные примеси могут быть в еще более незначительном числе.

У каждого сплава имеется собственное отличающееся от других строение. Определено, что стальной продукт содержит в себе в строго установленном соотношении железо вместе с углеродовым вкраплением. У каждой марки имеется уникальное наименование, в котором говорится о ее химическом строении, качественных параметрах и сталь 45 не является исключением из правил.

Химический состав марки стали 45

Те, кто работает с разными сплавами, знает, что все входящие в состав компоненты напрямую воздействуют на качественный состав и свойства материала. Сталь 45 – это качественный углеродистый материал. В структуре сырья имеется углерод, его там 0,45%. Внушительная часть продукции – это железо, его там 97%. Оставшиеся 2,55% - это иные химические компоненты:

Марганец. Его примерно 0,7%. Фосфор. Его примерно 0,035%. Медь. Его примерно 0,25%. Кремний. Его примерно 0,3%. Хром. Его примерно 0,25%. Никель. Его примерно 0,25%. Мышьяк. Его примерно 0,08. Сера. Ее примерно 0,04%.

Каждый входящий компонент напрямую воздействуют на качественную картину марки стали. К примеру, марганец возможно встретить фактически во все марках. Этот продукт выводит кислород, понижает концентрацию серы. Кремний воздействует на закаливаемость, улучшает упругость, текучие показатели.

Что делает углерод?

В стали 45 углерод играет важнейшую роль. Представленный компонент упрочняет продукт, добавляет ему крепости, понижает показатели вязкости, пластичности. От самого строения сплава зависят его качественные характеристики. Если это перлитная структура, то сварка будет происходить лучше, обработка идет легче. Ферритная структура отличается твердостью, пластичностью.

Что стоит сказать о структуре стали 45?

Это соединение именуется как цементит. Пишется оно как «Fe3C». В структуре стали имеется феррит. Все вместе в сплаве образуется в единую структуру под названием перлит. Так как процент углерода в строении ниже 0,8%, то продукция считается доэвтектоидной. Для улучшения ее качеств, материал потребуется отжечь, закалить. Всего этого возможно достичь путем нагрева во время него компонент трансформируется в аустенитное положение. Критические показатели для этой марки стали следующие: АС1=725 градусов Цельсия, АС3=770 градусов Цельсия. Если температурный показатель только дошел до 700 градусов Цельсия, то с продуктом ничего не случится.

Поговорим детальней о термической обработке изделий из стали 45

Если же термической обработке компонент не подвергнуть, то в составе станет преобладать цементит и феррит, а это означает, что механическая обработка будет невозможной. Все из-за того, что внутреннее напряжение между атомами сплава будет очень высоким, а значит при точении или фрезеровании материал просто потрескается. Это не нужно никому, потому перед обработкой потребуется провести термический обжиг. Процедура может выстраиваться из следующих этапов: отжигание, нормализация, закаление, отпуск. Однако процедура еще зависит от типа изделия и его назначения. К слову, 850 градусов Цельсия – это самый оптимальный температурный показатель для закалки, в этой точки сталь 45 перетекает в аустенитное состояние, именно поэтому многие манипуляции с данной маркой сплава осуществляются на этом температурном пороге, отпуск производится уже на 550 градусах Цельсия.

Если все сделано верно, то предел прочности у такого материала будет 900 Мпа, а граница текучести – 800 Мпа. Ударная вязкость при этом составляет 1,2 МДж/м2, твердость – 260, а сужение – 65%. При повышении температуры отпуска произойдет понижение границы прочности, твердости и текучести, а другие показатели будут становится только выше.

Характеристика стали марки 45

Параметры продукции напрямую зависят от закалки и сплав 45 – не исключение. Феррит – продукт довольно-таки мягкий, деформируемый, а перлит – наоборот продукт твердый, но не крепкий при этом. Перлитная структура напоминаем слоеное тесто.

У феррита все несколько иначе. Его кристаллы чередуются с цементитом, а последний компонент добавляет продукции стойкости к износу, твердости. Если увеличить число углерода в составе, будет увеличен объем перлита, а значит качественные характеристики станут другими. Сталь марки 45 является довольно-таки крепкой, она хорошо обрабатывается при верных температурах и еще вынослива. Главные недостатки – сварка происходит плохо, коррозия также может испортить состав. Детали, созданные из данной марки сплава, отличаются высокой износоустойчивостью и выдерживают температурные перепады от 200 до 600 градусов Цельсия.

Где применяется сталь 45?

Согласно всем нормам ГОСТ кулачки станочных патронов производятся из сталей 45 и 40-вых. Так как сталь всегда производится со всеми требованиями ГОСТ, то и применяется продукт в различных сферах деятельности. Из материала создают шпиндели, кулачки, валы, бандажи, цилиндры и так далее. По сути, этот продукт применяется для тех конструкций, где требуется добиться высоких показателей износоустойчивости, прочности. Данная сталь обладает целым рядом полезных механических параметров, потому она способна выдерживать фактически любые климатические колебания температуры. На деле испытывают данный сплав в температурном режиме 200-600 градусов Цельсия.

Технические параметры стали марки 45

Стоит сразу отметить, что данный материал фактически не поддается сварке, однако пропускная способность у него все же имеется. Этот показатель частенько в положительном ключе влияет на производство сложных деталей. Ударная вязкость данного материала напрямую зависит от толщины материала, при этом самыми большими значениями будет отличаться самый толстый исходник. Стоит отметить, что фактически любая конструкция, созданная из данного материала, выдержит самые интенсивные влияния. Это возможно из-за методик обработки продукции, производственному процессу. Конечно же, еще не существует материала, что отличается бесконечными показателями выносливости к разным воздействиям, потому и данный металл не исключение из правил. Однако из-за высоких качеств сырья материал демонстрирует хорошие показатели крепости.

К слову, все плоскогубцы, тисочки производят из сталей 45 и 50. Для закалки приборов их прогревают в собранном виде, но губки у них при этом раскрыты. Так как закалочные трещины для стали 45 не новость, то нагревать в зонах переходов инструменты требуется осторожно. Идеальное место для выполнения данной функции - свинцовая или же соляная ванна. В камерной печке можно проделать поэтапное остывание тех мест, где имеются резкие переходы, погружать в воду при этом необходимо лишь губки, пока остальная часть не потемнеет. Отпуск осуществляется при температурных показателях 220-320 градусов Цельсия на протяжении 30-40 минут. При этом твердость губок составляет Rc = 42-50. К слову, все эти показатели определяются на устройстве РВ или тарированным напильником.

Сталь марки 45 отличается своими плюсами и минусами. Она применяется в производстве чаще всего, отличается хорошими показателями прочности и работать с ней сложно. Рекомендуется все манипуляции доверять только профессионалам, иначе сырье может быть испорчено.

Химический состав стали 45

C – 0,42-0,5% Mn – 0,5-0,8% Si – 0,17-0,37% Ni – 0,25% Cr – 0,25% Cu – 0,25% As – 0,08% S – 0,04% P – 0,035% Fe – 97%

Механические свойства стали марки 45 

Соответствие по ГОСТ Виды поставки и режим термообработки Толщина сечения, мм δ5 (%) ψ % σв(МПа)
1050-88  Сталь горячекатаная 2-й категории после нормализации   25  16   40  600
Сталь повышнной точности 5-й категории после нагартовки   Образцы  6  30  640
 10702-78 Сталь повышенной точности со специальной отделкой после отпуска или отжига      40  до 590

Механические свойства стали 45 в соответствии с температурой отпуска

Температура отпуска, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2) HB
       Закалка 850 °С, вода. Образцы толщиной 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, Толщина заготовки 60 мм.
400 520-590 730-840 дек.14 46-50 50-70 202-234
500 470-820 680-770 14-16 52-58 60-90 185-210
600 410-440 610-680 18-20 61-64 90-120 168-190

Механические свойства стали 45 при повышенных температурах

Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2)
Нормализация      
200 340 690 20 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 толщиной 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 стали марки 45 в зависимости от толщины 

Толщина  мм σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / 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

Предел выносливости стали марки 45

σ-1, МПА

J-1, МПА 

Состояние стали
245

421

231

331
157

 

 

 
σ0,2=310 МПа, σв =590 МПа

σ0,2=680 МПа, σв =880 МПа

σ0,2=270 МПа, σв =520 МПа

σ0,2=480 МПа, σв =660 МПа 

Ударная вязкость стали 45

 Т= +20 °С Т= -20 °С Т= -40 °С Т= -60 °С Вид поставки
  Пруток диаметром 25 мм  
14-15 10-14 5-14 3-8 Горячекатаное состояние
42-47 27-34 27-31 13 Отжиг
49-52 37-42 33-37 29 Нормализация
110-123 72-88 36-95 31-63 Закалка. Отпуск
Пруток диаметром 120 мм
42-47 24-26 15-33 12 Горячекатаное состояние
47-52 32 17-33 9 Отжиг
76-80 45-55 49-56 47 Нормализация
112-164 81 80 70 Закалка. Отпуск

Прокаливаемость стали 45

Расстояние от торца, мм Примечание
1,5 3 4,5 6 7,5 9 12 16,5 24 30 Закалка 860 °С
50,5-59   41,5-57 29-54  25-42,5  23-36,5  22-33  20-31  29  26  24  Твердость для полос прокаливаемости, HRC

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 марки 45

Критическая точка Температура °С
Ac1  730
Ac3  755
Ar3  690
Ar1  780
Mn 350

Физические свойства стали 45

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 2,00     7826    
100 2,01 11,90 48 7799 473  
200 1,93 12,70 47 7769 494  
300 1,90 13,40 44 7735 515  
400 1,72 14,10 41 7698 536  
500   14,60 39 7662 583  
600   14,90 36 7625 578  
700   15,20 31 7587 611  
800     27 7595 720  
900     26   708  

Аналоги стали 45 зарубежных производителей

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
Южная Корея SM45C, SM48C

rss