Сталь 45 применение: Сталь 45 — характеристика, применение, ГОСТы, свойства — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

показатель высокой прочности и технические характеристики

Сталь — это деформируемый сплав железа (подвергающийся ковке) с углеродом и другими элементами. Ее получают из состава, в котором есть место для чугуна и стального лома, обрабатывают в мартеновских печах, кислородных конвертерах и электрических печках. Если в сплаве железа более 2,14% углерода, тогда это уже чугун.

Классификация стали

На рынке 99% всей стали представлен материал конструкционный в широком смысле. К этой группе относятся стали для возведения строительных сооружений, изготовления деталей машин, упругих элементов, инструментов, а также для особых условий работы, имеющие определенные показатели, например, теплостойкие, нержавеющие и другие.

Главными качествами материала являются:

Прочность, которая характеризуется способностью к выдерживанию достаточного напряжения.
Пластичность, эта характеристика позволяет выдерживать деформации без ущерба разрушения как при производстве конструкций, так и в точках перегрузок при их работе.
Вязкость способствует поглощению работы внешних сил, препятствует распространению трещин.
Жаропрочность и холодостойкость.
Упругость и твердость.

Сталь и сплавы классифицируют:

По составу химическому, структурному.
По качеству. На данный показатель влияет способ производства и содержание вредных примесей.
По степени раскисления и затвердеванию металла в изложнице.
По применению.

Химический состав

В зависимости от содержания углерода делят на группы:

углерода менее 0,3%С — малоуглеродистые.
Среднеуглеродистые, когда его от 0,3 до 0,7% С.
Более 07 %С — высокоуглеродистые.

Чтобы улучшить технологические свойства материала сталь легируют. Что это значит? Кроме обычных примесей в ее состав добавляют в определенных сочетаниях легирующие элементы. Обычно лучшие свойства появляются, когда легируют комплексно.

В легированных сталях классификация происходит благодаря суммарному проценту содержащихся в ней примесей:

Низколегированные, в которых менее 2,5%.
Среднелегированные — от 2,5% до 10%.
Высоколегированные — выше 10%.

Структурный состав

Легированные стали подразделяются на виды по структурному анализу:

В оттоженном виде — ледебуритный, ферритный, доэвтектоидный, заэвтектоидный, аустенитный.
В нормализованном виде — аутенитный, мартенситный, перлитный.

Перлитный класс характеризуется низким содержанием легирующих элементов. К нему относятся легированные и углеродистые стали. Мартенситный включает в себя стали с более высоким процентом легирующих веществ. В аутенитный класс входят материалы с высоким значением легирующих элементов.

Содержание примесей

По способу производства и содержании примесей данный материал делится на 4 группы:

Обыкновенного качества. По химическому составу являются углеродистыми. Они выплавляются посредством кислорода или в мартеновских печах. Данные стали являются недорогими и уступают по своим свойствам другим классам.
Качественные. По химическому свойству являются углеродистыми или легированными. Так же, как и предыдущий тип, выплавляются в конвертерах или в мартеновских печках, при этом соблюдаются более строгие требования к составу шихты, работам по плавке и разливке.
Высококачественные. Данный тип выплавляется, как правило, в электрических печах. Очень высокого качества сталь изготавливается благодаря электропечам с электрошлаковым переплавом. Применяются также другие совершенные методы, направленные на повышение чистоты по неметаллическим включениям (сера и фосфор).
Благодаря электрошлаковому переплаву, который эффективно очищает от сульфидов и оксидов, создаются особовысококачественные стали. Такие стали бывают только легированными. Они проходят обработку в электропечах, к ним применяются специальные методы электрометаллургии.

Применение

Шарикоподшипниковые хромистые стали применяются для изготовления подшипников. Этот вид зарекомендовал себя, как высокопрочный, твердый и контактно-выносливый материал.

Упругой деформацией обладают некоторые виды стали, поэтому они применяются для пружин, рессор и других изделий. Многие из них должны выдерживать циклические нагрузки. Поэтому основными требованиями к данным видам стали являются высокие значения упругости, текучести, выносливости, также необходима пластичность и сопротивление хрупкому разрушению.

Высокопрочные стали обладают прочностью при необходимой пластичности, малой чувствительностью к надрезам, низким порогам хладноломкости, отличной свариваемостью, высоким показателям сопротивления хрупкому разрушению.

Сталь 45

Этот сплав стали отличается от других набором особых характеристик, которые присущи только этой марке. Она отличается применением и высокой функциональностью, уникальным составом химических соединений, совокупностью литейных и других производственных параметров.

Применение

Сталь под номером 45 изготавливается в соответствии со всеми требованиями ГОСТа. Из нее делают валы всех видов, бандажи, шпиндели, цилиндры различных видов, кулачки разнообразной формы. По сути, применяется для конструкций и устройств, функциональным назначением которых является устойчивость к огромным нагрузкам, где требуется демонстрировать повышенные показатели износостойкости, прочности, нечувствительности к коррозии.

В составе стали марки 45 в соответствии с ГОСТ находятся такие элементы, как фосфор, мышьяк, медь, никель, марганец и другие вещества. Данная сталь обладает большим набором механических характеристик. Поэтому она способна вынести практически все климатические и температурные колебания. Испытывают данный вид стали при температурном интервале от 200 до 600 градусов.

Технические характеристики

Данная сталь относится к тем материалам, которые трудно поддаются сварке, однако, при этом у нее отсутствует отпускная способность. Эта ее особенность часто очень хорошо влияет на изготовление сложных форм и деталей. Благодаря характеристикам данной стали, ударная вязкость изделий из нее всецело зависит от толщины взятого листа, причем наибольшим значением будет обладать самый толстый исходник. Но, даже несмотря на данный параметр, можно с уверенностью сказать, что практически любая конструкция, изготовленная из стали этой марки, выдержит практически любые, в том числе и самые интенсивные воздействия.

Это стало возможным благодаря применяемым способам обработки, а также производственному процессу, который разработан в соответствии с ГОСТ. Безусловно, в мире еще не создали материалы, обладающие бесконечной выносливостью к различным воздействиям, поэтому данный металл в этом смысле не исключение. Но благодаря высоким свойствам сырья, из которых производят материал, у него великолепные показатели.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

СТАЛЬ 45: характеристики, применение, свойства

Данный вид стали относится к классу конструкционных углеродистых. При изготовлении изделий обладает трудной свариваемостью. Требует дополнительного нагрева и термообработки. Процесс охлаждения происходит на свежем воздухе. Не обладает отпускной хрупкостью. Применяется при изготовлении валов цилиндры, зубчатые колеса, шестеренок, коленчатых и распределительных валов, цилиндров, кулачков. То есть, из данного сплава изготавливаются те детали, которые подвергаются поверхностной обработке. Они должны обладать повышенной прочностью.

Механические свойства стали 45
ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %
1050-88	Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	25	600	16	40
1050-88	Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки	Образцы	640	6	30
10702-78	Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига		до 590		40
1577-93	Листы нормализованный и горячекатаные Полосы нормализованные или горячекатаные	80 6-25	590 600	18 16	40
16523-97	Лист горячекатаный Лист холоднокатаный	до 2 2-3,9 до 2 2-3,9	550-690 550-690	14 15 15 16

Механические свойства поковок из стали 45
Термообработка	Сечение, мм	σ_0,2(МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)	НВ, не более
Нормализация	100-300 300-500 500-800	245	470	19 17 15	42 34 34	39 34 34	143-179
Нормализация	до 100 100-300	275	530	20 17	40 38	44 34	156-197
Закалка. Отпуск	300-500	275	530	15	32	29	156-197
Нормализация Закалка. Отпуск	до 100 100-300 300-500	315	570	17 14 12	38 35 30	39 34 29	167-207
Нормализация Закалка. Отпуск	до 100 100-300 до 100	345 345 395	590 590 620	18 17 17	45 40 45	59 54 59	174-217 174-217 187-229

Механические свойства стали 45 в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)	HB
Закалка 850 °С, вода. Образцы диаметром 15 мм.
450 500 550 600	830 730 640 590	980 830 780 730	10 12 16 25	40 45 50 55	59 78 98 118
Закалка 840 °С, Диаметр заготовки 60 мм.
400 500 600	520-590 470-820 410-440	730-840 680-770 610-680	12-14 14-16 18-20	46-50 52-58 61-64	50-70 60-90 90-120	202-234 185-210 168-190

Механические свойства стали 45 при повышенных температурах
Температура испытаний, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)
Нормализация
200 300 400 500 600	340 255 225 175 78	690 710 560 370 215	20 22 21 23 33	36 44 65 67 90	64 66 55 39 59
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
700 800 900 1000 1100 1200	140 64 54 34 22 15	170 110 76 50 34 27	43 58 62 72 81 90	96 98 100 100 100 100

Механические свойства стали 45 в зависимости от сечения
Сечение, мм	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (кДж / м²)
Закалка 850 °С, отпуск 550 °С. Образцы вырезались из центра заготовок.
15 30 75 100	640 540 440 440	780 730 690 690	16 15 14 13	50 45 40 40	98 78 59 49

Предел выносливости стали 45
σ_-1, МПА	J_-1, МПА	Состояние стали
245 421 231 331	157	σ_0,2=310 МПа, σ_в =590 МПа σ_0,2=680 МПа, σ_в =880 МПа σ_0,2=270 МПа, σ_в =520 МПа σ_0,2=480 МПа, σ_в =660 МПа

Ударная вязкость стали 45 KCU, (Дж/см²)
Т= +20 °С	Т= -20 °С	Т= -40 °С	Т= -60 °С	Состояние поставки
Пруток диаметром 25 мм
14-15 42-47 49-52 110-123	10-14 27-34 37-42 72-88	5-14 27-31 33-37 36-95	3-8 13 29 31-63	Горячекатаное состояние Отжиг Нормализация Закалка. Отпуск
Пруток диаметром 120 мм
42-47 47-52 76-80 112-164	24-26 32 45-55 81	15-33 17-33 49-56 80	12 9 47 70	Горячекатаное состояние Отжиг Нормализация Закалка. Отпуск

Прокаливаемость стали 45 (ГОСТ 4543-71)
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

Физические свойства стали 45
T (Град)	E 10^{— 5} (МПа)	a 10⁶ (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м³)	C (Дж/(кг·град))	R 10⁹ (Ом·м)
20	2			7826
100	2.01	11.9	48	7799	473
200	1.93	12.7	47	7769	494
300	1.9	13.4	44	7735	515
400	1.72	14.1	41	7698	536
500		14.6	39	7662	583
600		14.9	36	7625	578
700		15.2	31	7587	611
800			27	7595	720
900			26		708

Углеродистая сталь 45: характеристики, применение, твердость, аналоги

Характеристики стали 45 позволяют классифицировать ее, как конструкционный сплав феррито-перлитного типа. Эти материалы находят применение во многих сферах, что обусловлено различным содержанием углерода. На свойства сплава оказывают влияние также различные технологии термообработки.

Состав сплава

Характеристики и применение стали 45 определяются ее химическим составом. Каждый элемент, который добавляется при легировании, в определенной степени изменяет механические свойства материала. Согласно установленным стандартам класс углеродистых сталей конструкционного типа маркируется двузначным числом. Оно соответствует усредненному значению концентрации углерода, выраженному в сотых долях процента.

Если расшифровать марку стали 45, можно понять, что главными составными частями являются железо (Fe) и углерод (C). Повышенная твердость стали связана именно с количественной характеристикой углерода. Однако в сплаве присутствуют и другие металлы, количественное соотношение которых регламентируется ГОСТом 1050-72:

марганец – 0,5-0,8%;
кремний – 0,17-0,37%;
небольшие примеси других металлов, общее количество которых не превышает 0,7%;
фосфор – до 0,035%;
сера – до 0,04%.

Кремний и марганец относятся к полезным добавкам, их присутствие способствует:

повышению пластичности;
прочностных характеристик после термообработки;
устранению внутренних напряжений;
уменьшению вероятности возникновения трещин.

Состав определяет и химические свойства стали 45:

степень окисления;
подверженность коррозии;
показатели жаропрочности.

Малые количества таких элементов, как никель, медь, хром, мышьяк, не оказывают особого влияния на свойства стали. Среди вредных примесей – сера и фосфор, попадающие в нее в процессе выплавки. Они снижают пластичность и ударную вязкость, вызывая явление красноломкости. Однако их содержание в сплаве не превышает минимально допустимых значений.

Аналоги и сортамент

В качестве отечественных заменителей марки стали 45 можно использовать:

Сплав имеет множество аналогов и в других странах:

1044, 1045, 1045H, G10450, M1044 – Соединенные Штаты;
S45C, SWRCh55K – Япония;
1.0503, C45E – Германия;
1C45, XC45h2 – Франция;
C45, C45R – Италия;
ZG310-570 – Китай;
1650 – Швеция;
C45SW – Австрия;
SM45C – Южная Корея.

Конcтрукционная cталь 45 поставляется в виде:

сортового проката, для которого установлено несколько стандартов;
калиброванного прутка;
серебрянки и шлифованного прутка по ГОСТу 14955-77;
толстой и тонкой листовой стали;
лент и полос;
проволоки;
кованых заготовок;
газопроводных труб и соединительных фитингов.

Основные свойства

Для измерения параметров сплава используются различные методы:

твердость рассчитывается, исходя из силы противодействия образца влиянию алмазного стержня;
показатели прочности и пластичности – растяжением образцов до разрыва;
вязкость – ударными нагрузками.

Физико-механические свойства стали 45 во многом определяются coдержанием углерода, так как другие примеси незначительны:

удельный вес – 7826-7595 кг/м³, он колеблется в небольших пределах в зависимости от состава;
прeдел текучeсти – 640 МПа;
предел выноcливости – 245 МПа;
величина ударной вязкости – 66 кДж/м²;
коэффициент упругоcти – 2 МПа;
коэффициент теплопроводности – 48 Вт/м*град;
удельная теплоемкость – 473 Дж/кг*град;
значение относительного удлинения – 15%;
показатель отнoсительного сужения – 40%;
коэффициент линейного расширения при 1000С – 11,9 1/град.;
температурный интервал ковки – 1250-700 градусов;
твердость необработанной стали – 20-22 по Роквеллу;
твердость после термообработки увеличивается более чем в 2 раза.

Сталь хорошо поддается механической обработке, однако недостаточно устойчива к коррозии. При эксплуатации изделий в агрессивных или влажных средах необходимо покрывать их поверхность защитным составом. Сплав трудно поддается сварочным операциям, поэтому требует предварительного подогрева до 150-200 градусов. Сварные швы не отличаются достаточной прочностью и склонны к образованию трещин.

Физические свойства стали 45 зависят от температуры, при которой проводятся испытания опытного образца. Например, плотность металла с повышением температуры уменьшается:

при 20 0С она составляет – 7826 кг/м³;
при 1000С – 7799 кг/м³;
2000С – 7769 кг/м³;
8000С – 7595 кг/м³.

Термическая обработка

Любая сталь подвергается термической обработке с целью улучшения ее свойств. Во время процессов нагревания, выдержки и последующего охлаждения изменяется внутренняя структура металла. Термообработка разделяется на 3 этапа, которые отличаются:

временем нагрева;
скоростью охлаждения;
средой, в которой происходит процесс охлаждения.

Первый этап – отжиг, происходит в специальных печах, где металл нагревается до высоких температур, а затем постепенно охлаждается:

при отжиге I рода нагрев не превышает критических точек;
при отжиге II рода металл нагревается выше критического значения, что приводит к изменению его кристаллической структуры.

Любой вид отжига снимает внутренние напряжения и уменьшает неоднородность структуры. Для сплава 45 температура отжига составляет 780-830 градусов.

Второй этап – закалка. Температура закалки стали 45 – 820-860 градусов, после чего проводится медленное охлаждение в одной из сред:

чистой воде;
растворах солей;
минеральных маслах.

Третий этап – отпуск стали, предназначен для снятия остаточных напряжений и повышения вязкости металла. Сталь нагревают до температуры ниже критической, а затем охлаждают в специальных ваннах:

с раствором селитры;
минеральным маслом;
расплавом щелочи.

Преимущества и недостатки

Свойства стали 45 определили ее основные достоинства:

высокую прочность, которая необходима для механизмов, работающих в условиях интенсивных нагрузок;
устойчивость к ударам и трению;
возможность использования в неблагоприятных климатических условиях;
высокий предел выносливости и износостойкости;
устойчивость к температурным перепадам;
функциональность и доступная стоимость;
восприимчивость к механической обработке;
низкая флокеночувствительность;
отсутствие склонности к отпускной хрупкости;
оптимальный диапазон рабочих температур, за границей которого снижаются механические свойства стали 45 – от 200 до 600 градусов.

При использовании стали следует учитывать не только ее плюсы, но и минусы:

нагревание до 200 градусов ведет к снижению прочности;
ограниченная свариваемость материала требует специальных технологических приемов;
сталь неустойчива к коррозии.

Спектр применения

Характеристики стали 45 делают возможным ее применение в тех производствах, где требуются повышенная прочность и износоустойчивость деталей, в частности, для изготовления:

валов и шестерен;
цилиндрических передач;
рессорных конструкций, испытывающих не очень сильные нагрузки;
газопроводных труб и соединительных элементов к ним;
крепежных элементов – гаек, шайб, анкерных болтов;
радиальных подшипников для валов, скорость вращения которых не превышает 0,2 м/сек;
других деталей, которые подвергаются постоянному поверхностному воздействию.

Из стали 45 часто изготавливают державки режущих инструментов, на которые затем крепят пластину из твердого сплава, что позволяет сэкономить более дорогие материалы. Отсутствие отпускной хрупкости позволяет использовать ее для производства изделий сложной формы.

Нормализация стали 45: описание процесса, режимы, температура

Термическая обработка – это изменение структуры сплава, стали и цветного металла за счет воздействия большого диапазона температуры, а именно, поэтапное нагревание и охлаждение на определенной скорости. Эта процедура сильно меняет свойство заготовок в лучшую сторону, не меняя химически состав. Иными словами, термообработка – это повышение свойств и характеристик будущих изделий из металла, за определенное время при определенных условиях. Рассмотрим процесс нормализации стали 45.

Нормализация стали 45

Особенности нормализация стали марки 45

Сталь этого вида углеродистая конструкционная. Процедура нормализации осуществляется на воздухе, а не в специальной печи, что отлично от других этапов обработки. Сталь 45 быстро и просто поддается специальной механической обработке, например, фрезеровке, точению и сверлению. Из нее производят различные детали: распределительные и коленчатые валы, бандажи, вал-шестерни, шпиндели, кулачки, шестерни и цилиндры.

Что такое нормализация?

Под этим понятием понимается нагрев:

доэвтектоидной стали более чем А_с3;
заэвтектоидной стали более чем А_cm на 50 градусов.

После нагрева осуществляется плавное понижение температуры на воздухе. При этом процессе осуществляется перекристаллизация стали, удаляющая крупнозернистую структуру, образовавшуюся при ковке или литье. После охлаждения при достаточно низком уровне температуры улучшается дисперсность смеси за счет распада аустенита на ферритно-цементитную смесь. Нормализовать можно любую сталь, но для определенных видов заготовок она может заменять некоторые стадии термообработки.

Температура нагрева стали при термообработке

Если производится нормализация стали 45, то эта процедура заменяет высокий отпуск и закалку. При это происходит понижение механических свойств, но за то снижается деформация изделий, чего не скажешь про результат, который получается при закалке. С учетом того, что температура, используемая для нормализации при критической точке A_c_3, составляет 770 градусов. За счет этого температура нагревания должна быть не меньше 810 градусов. В таком случае структура аустенита распадается на 100%.

Если понизить температуру до A_r₃, то сразу же появятся первые зернышки феррита. Если продолжить понижение до A_r₁, то из аустенита выделятся только зерна феррита, а концентрация углерода в остатке будет подниматься, а значит, что при таком же уровне температуры быстро достигнет 0,8%. Если температура нормализации стали 45 еще немного опустится, то начнет выделяться перлит.

Режим нормализации стали 45, подразумевающий медленное нагревание при низких температурах, т.е. ниже линии PSK, не приводит ни к каким превращениям. Если дальше потихоньку нагревать доэвтектоидную сталь, то феррит постепенно растворяется в аустените. Если температура, при которой производится нормализация стали, выше линии GSE, то структура будет представлена только аустенитом.

После нормализации структура среднеуглеродистой стали будет представлена ферритом и перлитом (крупнозернистая смесь цементита и феррита).

Существует несколько стадий обработки будущих изделий:

отжиг – нагревание до определенной температуры, а после чего медленное охлаждение;
нормализация – аналог отжига, только охлаждение производится на открытом воздухе;
закалка – нагревание заготовки до самого высокого уровня температуры, а потом производится быстрое охлаждение;
отпуск – снижение остатков напряжения, за счет чего снижается твердость и хрупкость металлической заготовки, но увеличивается вязкость;
старение – после отжига осуществляется повторное нагревание металла до минимальной температуры и последующее медленное остужение.

Инструменты для проведения работы:

шлифовальная бумага;
баки с маслом и с водой;
металлографический микроскоп;
печь с наличием термоэлектрического пирометра;
твердомеры по Роквеллу;
несколько наборов микрошлифов (структура троостит, мартенсит, сорбит, видманштеттовая структура, феррит + мартенсит).

Процедура термообработки

Эта процедура представлена в плавном нагреве деталей, где используется установленная температура, выдержка и затем охлаждение при установленной скорости. Здесь изменяется структура, а значит, механические и технологические показатели будущего изделия.

Термообработка стали

Если заготовку охлаждают и нагревают железоуглеродистые сплавы, то начинается превращение при заданном уровне температуры, так называемая критическая точка. Их обычно обозначают Ac₁, Ac₃, Ac_m. Все эти изменения при термообработке кристаллизационного характера, а значит, образуются центры зародышей, которые потом постепенно вырастают. Начальная структура каждого вида сталей представлена смесью цементита и феррита.

Характеристика стали 45

Вообще, сталь – это сплав углерода и железа. Сегодня этот материал, за счет своей твердости, пользуется постоянным высоким спросом в различных сферах промышленности. Доля железа в таком сплаве составляет около 45%. Все свойства стадии напрямую зависят от легирующих элементов и содержания углерода, что влияет на будущие изделия для металлопроката. Сталь 45 является самой востребованной маркой. Определенные режимы температурной обработки дают возможность получить прочные изделия. Твердость стали 45 после нормализации напрямую связана с диапазоном температур во время работы.

Сталь марки 45

Окончательный режим обработки – это отпуск стали 45. Главной целью этого процесса является снижение закалочных напряжений, чтобы будущая сталь 45, получила твердость, пластичность и прочность. Ее нагревают до предела ниже Ac₁, выдерживают, а потом охлаждают на воздухе при заданной скорости. В зависимости от уровня температуры нагрева, данный вид термообработки бывает трех видов:

Низкий – нагрев 200-250 градусов для получения мартенсита и снятия внутреннего напряжения с сохранением твердости. Сталь используется для режущих и измерительных инструментов.
Средний – нагрев 350-500 градусов для получения троостита, повышения вязкости и высокой упругости. Его используют для изготовления рессор, пружин и кузнечных штампов.
Высокий – нагрев 500-600 градусов для получения сорбита, чтобы было лучшее соотношение пластических и прочностных свойств. Она применятся при изготовлении большинства автомобильных деталей, например, шатуны двигателей и оси автомобилей.

Нормализация стали 45 – это основная часть обработки стали. В зависимости от диапазона температуры нагрева используются различные режимы нормализации стали. Здесь производится закалка металла, т.е. улучшение ее свойств и характеристик для дальнейшего их закрепления.

Закалка стали 45 (термообработка) — твердость

Слово «термообработка» для обывателей не ново. Все прекрасно понимают, для чего она необходима. Повышение прочности стали. Но почему так происходит? Какие процессы протекают в металле в этот момент? Большинство пожимает плечами. Если Вы хотите понять, что такое термообработка, узнать в чем разница между отжигом и отпуском, и почему закалка стали 45 производится в масле, а не в воде, то тогда эта статья для Вас.

Общие сведения о термической обработке

Термообработка – это последовательность процессов нагревания, выдержки и охлаждения, направленных на изменение сталью механических свойств.

Улучшения свойств металла происходит за счет трансформации внутренней структуры. После осуществления термической обработки сталь может находиться в 2-х состояниях: устойчивом и неустойчивом.

Устойчивое состояние характеризуется полным завершением всех протекающих процессов в стали. Неустойчивое, соответственно, наоборот, когда на сталь еще воздействуют факторы, мешающие стабилизации внутренних напряжений. Ярким примером является химическая неоднородность закаленной стали.

Повышение теплового движения молекул способствует ускорению выхода стали из неустойчивого состояния. Достигается это путем нагрева.

Для большего понимания процессов, происходящих в стали во время термообработки, введем несколько понятий о структуре металла. Под этим понимается размер внутренних зерен и их положение относительно друг друга. Каждой структуре соответствует определенная температура и определенное содержание углерода.

Основные их виды и свойства, которыми они обладают:

Феррит – твердый раствор железа с углеродом и небольшой долей других химических элементов. Ферромагнитен. Ферритная сталь обладает высокой тепло- и электропроводимостью. Пластична. Твердость порядка 70-140 единиц по шкале Бринелля.
Цементит – неустойчивое соединение углерода с железом. Очень тверд и хрупок (НВ 790-810). Не поддается намагничиванию.
Перлит – фазовый раствор феррита и цементита. На его механические свойства в первую очередь оказывает влияние расстояние между фазами. Чем они ближе, тем сталь прочнее. Твердость находится в пределах 160-230 НВ, при относительном удлинении 9-12%.
Мартенсит – перенасыщенная физико-химическая смесь углерода и железа. Значение его механических характеристик зависит от количества углерода в составе. Мартенситная сталь с концентрацией 0,2% С обладает твердостью около 35 HRC. При 0,6% твердость составляет 60 HRC.
Аустенит – твердый раствор углерода в железе. Аустенитная сталь парамагнитна и пластична. Относительное удлинение составляет 42%.

Сам процесс термообработки включает в себя:

Закалка.
Отжиг.
Нормализация.
Отпуск.

Отжиг

Процесс отжига состоит из нагревания, выдержки и медленного охлаждения в печной среде.

Существует две его основные разновидности:

Отжиг первого рода, при котором структура в сталях не претерпевает изменений.
Отжиг второго рода, сопровождающийся трансформациями структурных зон.

Каждая из представленных видов термообработки имеет определенное назначение.

Отжиг первого рода выполняет следующие технологические задачи:

Выравнивание химсостава стали. При обработке металла давлением ликвация становится причиной образования изломов и микротрещин. Для уменьшения их вероятности появления сталь нагревают до 1250 ºС и выдерживают ее при такой температуре на протяжении 8-15 ч.
Увеличение обрабатываемости стали давлением. Термообработка проходит при 670 ºС с выдержкой 40-120 мин. Отжиг увеличивает зерна феррита, что положительно влияет на пластичность.
Уменьшение остаточных напряжений, возникших после технологической обработки сталей: резание, сварка и прочее. Для этого сталь выдерживают при 500-620 ºС на протяжении двух часов.

Отжиг второго рода измельчает зерна стали и способствует образованию структуры феррит+перлит. Как результат, происходит увеличение механических свойств. Температура нагрева для стали 45 составляет 780-830 ºС.

Отжиг второго рода считается подготовительной термообработкой. Его проводят перед операциями резания для повышения обрабатываемости металла.

Нормализация

Это процесс нагревания стали и последующее охлаждение на воздухе, в результате которого происходит измельчение крупнозернистой структуры.

Если сравнивать с отжигом, то нормализация дает в среднем на 10% выше показатель вязкости и прочности. Причина этого кроется в охлаждении на воздухе, которое способствует разложению аустенитных фаз в нижней зоне температур. Как следствие, наблюдается увеличение перлита, что и является причиной повышения механических свойств.

Нормализация — альтернатива закалке и высокому отпуску. Конечно, на выходе механические свойства получаются ниже, но и сама нормализация менее трудоемка. К тому же, по сравнению с закалкой она вызывает меньшие тепловые деформации детали.

Отпуск

Это термообработка, которая всегда проводится на заключительном этапе. Она включает в себя нагревание закалённой стали до температурной точки трансформации перлита в аустенит и дальнейшее ее охлаждение. С его помощью механические характеристики сталей доводятся до требуемых значений.

Помимо этого, в задачу отпуска входит снятие напряжений, оставшихся после закалки.

Отпуск подразделяется на 3 типа по температуре нагрева:

Низкий отпуск. Проводится при 230-260 ºС. Способствует упрочнению с одновременным снижением внутренней напряженности. Закаленная сталь 45 после низкого отпуска обладает твердостью 55-60 HRC.
Средний отпуск. Температура нагревания 340-550 ºС. Позволяет достичь наиболее высокого значения упругих свойств. Из-за этого в основном применяется при изготовлении пружин. Твердость находится на уровне 45-52 HRC.
Высокий отпуск. Выполняется при 550 ºС. Снимает внутренние напряжения после закаливания.

Механические свойства уменьшаются, но значение их при этом не меньше, чем после нормализации и отжига. Также происходит увеличение ударной вязкости. Самой оптимальной термообработкой с точки зрения соотношения вязкости и прочности считается закалить сталь, а после провести высокий отпуск.

Закалка

Представляет собой процесс нагрева до температуры на 20-40 ºС выше точки растворения феррита в аустените и последующее быстрое охлаждение в воде или масле.

Образование значительных внутренних напряжений при закалке не позволяет ей быть окончательной термообработкой. Обычно за ней следует отпуск или нормализация.

В результате нагрева сталь получает аустенитную структуру, которая, охлаждаясь, переходит в мелкоигольчатый мартенсит.

Закалка стали 45 осуществляется при 840-860 ºС.

Если сталь закалить, не достигнув значения требуемой температуры, то в результате останутся ферритные зоны, чье присутствие значительно снижает прочность металла.

Если сталь 45 закалить при температуре выше 1000 ºС, это спровоцирует увеличение зерна мартенсита, что влечет за собой ухудшение вязкости и повышение риска образования трещин.

Нагрев сталей под закалку осуществляется в электропечах периодического или непрерывного действия.

Время нагрева зависит от:

Химсостава стали.
Формы и габаритов деталей.

Чем больше размеры и содержание углерода, тем большее количество времени необходимо для нагрева стали.

После нагревания стали идет ее выдержка при заданной температуре. Это необходимо для выравнивания неоднородности аустенита.

При сильном перегреве сталь начинает вступать в реакцию с печными газами. Это может повести за собой процессы окисления и обезуглероживания.

Окисление – химический процесс взаимодействия кислорода с железом. Оно отрицательно сказывается на свойствах стали, является причиной снижения качества поверхности и окалин.

Обезуглероживание возникает как следствие химической реакции углерода с водородом и кислородом. Как следствие, образуя такие соединения как угарный газ и метан. Полученные газы уносят вместе с собой с поверхности стали молекулы углерода, вызывая тем самым резкое снижение прочности.

Защитой стали от окисления и обезуглероживания служит осуществление нагревания в вакууме или расплавленной соли.

В качестве закалочных сред применяется вода или масло.

Вода обладает большой скоростью охлаждения, но она резко падает при увеличении температуры. Также недостатком воды является возникновение значительных напряжений и, соответственно, коробление деталей.

Масло в этом плане охлаждает более равномерно, что уменьшает риск образования микротрещин при закалке. Среди ее недостатков стоит отметить низкую температуру воспламенения и загустение, что уменьшает ее закалочные свойства.

Разная сталь имеет разную закаливаемость, т.е. способность увеличивать прочность посредством закалки. Как правило, чем выше концентрация углерода, тем выше закалочные свойства.

Закалка ТВЧ

Если сталь закалить таким образом, то она будет лучше справляться с переменной и ударной нагрузкой. Закалка ТВЧ считается разновидностью поверхностной закалки, основная задача которой получение более прочного наружного слоя, сохраняя при этом вязкость сердцевины.

Нагрев под закалку ТВЧ осуществляют в индукционных печах, используя ток высокой частоты. Принцип данной термообработки заключается в неравномерном нагреве сечения изделия. Плотность тока на наружней части стали значительно выше в сравнении с сердцевиной. Основная часть тепла приходится на поверхность, соответственно, именно в этой зоне и происходит упрочнение.

Охлаждение осуществляется непосредственно в печи специальными распрыскивающими устройствами. После закалки обычно требуется отпуск для выравнивания тепловых напряжений.

Структура стали в результате всех этих операций получается неоднородной. Верхний закалённый слой полностью состоит из мартенсита, а нетронутая сердцевина из феррита. Прочность глубинного слоя повышается предварительным проведением нормализации.

Преимущества закалки ТВЧ:

Повышенная производительность.
Сталь изолирована от влияния окисления и обезуглероживания.
Возможность регулировать толщину закаленного слоя. Чем частота токов выше, тем глубина закалки меньше.
Автоматизация процесса.

Оцените статью:

Рейтинг: 5/5 — 3 голосов

Закалка и отпуск стали 45: твердость, HRC, режимы, технология

Обработка стали, осуществляемая в процессе термообработки, является одной из важнейших операций в металлургической отрасли и машиностроении. При соблюдении технологии PC 45 изделие приобретает достаточную прочность, значительно расширяя область использования изготовляемых изделий. При необходимости можно осуществлять закалку изделия из стали, в домашних условиях строго соблюдая технологию. При закалке лезвия ножа в домашних условиях вполне допустимо добиться повышения прочностных характеристик изделия в 3-4 раза.

Структурные изменения металла

При нагревании конструкционной специальной стали 45 до аустенитного уровня, происходит изменение состояния структурной решетки железа с переходом из объемно-центрированной в гранецентрированную структуру. Осуществляется перемещение углерода входящего в перлит и представляющего собой мельчайшие кристаллы Fe3C (цементита) в гранецентрированную измененную решетку железа.

Структура стали 45 после отжига и закалки

В ходе охлаждения происходит быстрое снижение температуры обрабатываемой стали, но из-за замедления скорости перемещения атомов углерода они остаются внедренными в новую решетку железа, образуя твердую пересыщенную структуру, имеющую внутреннее напряжение. Решетка преобразуется в тетрагональную с ориентацией в одном направлении.

Происходит образование игольчатых мелких структур имеющих название мартенсит. Данный вид кристаллов придает металлу высокую прочность, твердость и улучшенные характеристики. Происходит образование одновременно двух видов кристаллов аустенита и мартенсита, которые воздействуют друг, на друга создавая внутреннее избыточное напряжение. При активном влиянии на металл внешних сил происходит взаимная компенсация двух видов кристаллов, придавая структуре прочность.

Термическая обработка металла

Для изменения характеристик стали производится термическая обработка с соблюдением необходимых режимов воздействия.

Процесс термической обработки состоит из процессов:

отжига;
нормализации;
старения;
закалки и отпуска.

Режимы термообработки стали 45

Закалка и отпуск стали во многом зависят от ряда факторов:

температурного режима;
скорости повышения температуры;
временного промежутка воздействия на металл высоких температур;
процесса охлаждения (скорости изменения температуры охлаждения среды или жидкости).

Закалка стали

Процесс закалки стали заключается в проведении термообработки заготовок с нагреванием до температуры выше критической с дальнейшим ускорением охлаждения. Данное состояние способствует повышению прочности и твердости (HRC) стали с одновременным снижением пластичности и улучшением потребительских характеристик.

Режим воздействия температуры охлаждения металла зависит от количества содержания углерода и легирующих присадок в стали.

После проведения закалки стали заготовки покрываются налетом окалины и частично теряют содержащийся углерод, поэтому технология обязательно должна соблюдаться согласно установленному регламенту.

Охлаждение металла должно проходить быстро, для предотвращения преобразования аустенита в сорбит или троостит. Охлаждение должно производиться точно по графику быстрое остывание заготовок, приводит к образованию мелких трещин. В процессе охлаждения от 200 °C до 300 °C происходит искусственное замедление при постепенном остывании изделий для этого, могут использоваться охлаждающие жидкости.

Закалка стали с помощью ТВЧ

При проведении поверхностной закалки с помощью ТВЧ процесс нагрева изделий осуществляется до более высокой температуры.

Это вызвано двумя факторами:

Нагрев осуществляется за короткое время с ускоренным изменением и переходом перлита в аустенит.
Реакция перехода должна осуществляться в сжатые сроки за небольшой промежуток времени при высокой температуре.

Закалка ТВЧ (токами высокой частоты)

Процессы, протекающие при обычной закалке в печи с использованием ТВЧ, имеют различные характеристики и ведут к изменению твердости (HRC) заготовок:

При нагреве в печи скорость составляет, 2-3 °С/сек до 840 – 860 °С.
С использованием ТВЧ – 250 °С/сек до температуры 880 – 920 °С или в режиме при 500 °С/сек – до 980 – и 1020 °С.

Нагрев деталей при использовании ТВЧ осуществляется до более высокой температуры, но перегрева заготовки не происходит. В процессе обработки с применением ТВЧ время операции нагрева значительно сокращается, что способствует сохранению размера и структуры зерна. В ходе выполнения операции закалки ТВЧ твердость металла ( HRC) возрастает на 2-3 един. по Роквеллу.

Процесс нагрева

Заготовки из стали нагреваются в печах. При нагреве инструмента используется предварительный подогрев отдельных частей с использованием

печей с температурой рабочей среды от 400 °С до 500 °С;
в специальных соляных ваннах с погружением на 2-4 сек. 2-3 раза.

Обязательно должно соблюдаться условие равномерного прогрева всего изделия. Строго выдерживаться условие одновременного помещения деталей в печь с соблюдением времени нагрева деталей.

Применение защитных мер

В процессе термической обработки происходит постепенное выгорание углерода и образование налета окалины. Для предотвращения ухудшения качества металла и его защиты используются защитные газы, которые закачиваются в ходе процесса закаливания. В печь имеющую герметичную камеру, где происходит термообработка с помощью специального генератора, закачивается газ аммиак или метан.

При отсутствии герметичных печей операции обработки производятся в специальной герметичной таре, куда предварительно засыпается чугунная стружка для предотвращения выгорания углерода.

При обработке заготовок в соляных ваннах металл защищен от окисления, а для создания необходимых условий для сохранения уровня углерода содержание ванной 2-х кратно в течение суток раскисляется борной кислотой, кровяной солью или бурой. При температуре обработки в диапазоне температур 760-1000 °С в качестве раскислителя может использоваться древесный уголь.

Использование специальных охлаждающих жидкостей

В ходе проведения технологического процесса для охлаждения деталей в основном используется вода. Качество охлаждающей жидкости можно изменить, добавив соду или специальные соли, что может повлиять на процесс охлаждения заготовки.

Для сохранения процесса закалки категорически запрещается использовать содержащуюся в нем воду для посторонних операций. Вода должна быть чистой и иметь температуру от 20 до 30 °С. Запрещено использовать для закалки стали проточную воду.

Состав смесей солей и щелочей, применяемых в качестве закалочных сред

Данный способ закалки применяется только для цементированных изделий или имеющих простую форму.

Изделия, имеющие сложную форму, изготовленные из конструкционной специальной стали охлаждаются в 5% растворе каустической соды при температуре 50-60 °С. Операция закалки, проводится в помещении, оснащенном вытяжной вентиляцией. Для закалки заготовок выполненных из высоколегированной стали применяют минеральные масла, причем скорость охлаждения в масленой ванне не зависит от температуры масла. Недопустимо смешивание масла и воды, что может привести к появлению трещин на металле.

При закалке в масляной ванне необходимо выполнять ряд правил:

Остерегаться воспламенения масла.
При охлаждении металла в масле происходит выделение вредоносных газов (обязательно наличие вытяжной вентиляции).
Происходит образование налета на металле.
Масло теряет свои свойства при интенсивном использовании для охлаждения металла.

При проведении процесса закалки стали 45 необходимо соблюдать технологический процесс с соблюдением всех операций.

Отпуск стали 45

Технологический процесс отпуска стали проводится в зависимости от необходимой температуры:

в печах с принудительной циркуляцией воздуха;
в специальных ваннах с селитровым раствором;
в ваннах с маслом;
в ваннах заполненных расплавленной щелочью.

Температура для проведения процесса отпуска зависит от марки стали, а сам процесс изменяет структуру и способствует снижению напряжения металла, а твердость снижается на малую величину. После проведения всех операций заготовка подвергается техническому контролю и отправляется заказчику.

При закалке и отпуске металла в домашних условиях необходимо строго соблюдать технологию и технику безопасности проведения работ.

Сталь 45Х — ГК Металлург

Среди всех различных материалов, которые применяются в машиностроительной и других областях, наибольшее распространение получила сталь. Она выпускается в самых различных вариантах исполнения, эксплуатационные качества во многом зависят от химического состава. Процесс легирования позволяет придать материалу определенные эксплуатационные качества. К примеру, высокая концентрация хрома приводит к повышению коррозионной стойкости. Довольно большое распространение получила сталь 45Х. Она представлена легированной структурой, которая может выдерживать несущественное воздействие влаги и некоторых химических веществ. Сталь 45Х, характеристики которой могут быть улучшены при проведении термической обработки, имеет ряд особенностей, о которых далее поговорим подробнее.

Расшифровка стали 45Х

На территории СНГ применяется стандарт ГОСТ 4543-2016, который позволяет определить не только химический состав, но и различные эксплуатационные качества материала.

Сталь 45Х ГОСТ определяет следующие вещества в составе:

Первая цифра 45 применяется для обозначения основного элемента в составе, которым является углерод. Как правило, большая часть состава приходится на железо, а углерод, концентрация которого составляет 0,46%, определяет основные эксплуатационные характеристики.
Следующая буква Х указывает на то, что в составе есть легирующий элемент, представленный хромом. Отсутствие цифры после буквы указывает на то, что концентрация элемента составляет 1,1%. Как ранее было отмечено, хром повышает коррозионную стойкость структуры. Однако, рассматриваемая марка стали 45Х не характеризуется высокими антикоррозионными качествами.
Рассматривая 45Х ГОСТ отметим, что в состав входит довольно большое количество никеля, кремния и марганца. Они определяют некоторые эксплуатационные характеристики металла, но они не отмечаются в маркировке.

Расшифровка позволяет определить химический состав и основные эксплуатационные качества материала. Стоит учитывать, что зарубежные производители применяют иные стандарты при маркировке материалов, но химический состав у аналогов примерно схожий.

Химический состав стали

Как ранее было отмечено, химический состав стали 45Х определяется маркировкой. Однако, она не отображает весь состав. Сталь марки 45Х характеризуется следующими особенностями:

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	Fe
0,41 — 0,49	0,17 — 0,37	0,5 — 0,8	до 0,3	до 0,035	до 0,035	0,8 — 1,1	до 0,3	~97

Рафинирование структуры различными легирующими элементами проводится при применении сильных раскислителей, после чего вводится шлак, обрабатываемый кремнием и углеродом.

Физические и механические свойства

Рассматривая механические свойства стали 45Х следует учитывать, что она обладает высокой твердостью и прочностью, структура может выдерживать существенную нагрузку и во время эксплуатации не подвергаться разрушению. Сталь 45Х характеризуется следующими положительными качествами:

Достаточно высокая коррозионная стойкость, которая достигается при включении в состав хрома.
Высокие прочностные показатели. Твердость измеряется в различных показателях, часто применяется HRC и HB. Показатель твердости соответствует значению 229 МПа.
При выборе более подходящего материала уделяется внимание и удельному весу. Плотность стали 45Х составляет 7820 кг/м3.

Модуль упругости и предел текучести могут варьироваться в достаточно большом диапазоне, что зависит от температуры. К примеру, при существенном повышении температуры модуль упругости падает. Предел текучести определяет то, насколько применим сплав при получении заготовок методом литья.

Есть и несколько существенных недостатков у сплава:

Отпускная хрупкость. После закалки структура становится весьма восприимчивой к ударной нагрузке. Снизить вероятность повышения хрупкости можно при соблюдении технологии термической обработки.
Высокая степень склонности к образованию флокенов. Она свойственна довольно большому количеству различных сплавов.
Плохая свариваемость усложняет процесс изготовления различных изделий. При желании могут применяться самые различные технологии сварки. Процесс существенно упрощается за счет предварительного нагрева структуры. Кроме этого, структура сложна в резке при применении сварочного оборудования.
Флокеночувствительность – свойство, которое определяет высокую вероятность появления внутренних трещин после отливки различных изделий. Подобные дефекты часто возникают при горячей деформации легированной стали. Подобные дефекты становятся причиной высокой концентрации водорода во время термической обработки. Снизить вероятность появления дефектов можно за счет строгого соблюдения температурного режима.

В последнее время достаточно часто применяется метод вакуумизации сплава, за счет чего снижается концентрация водорода. Именно поэтому качество полученной структуры существенно увеличивается.

Область применения

По степени свариваемости структуры она относится к 4 группе. Сварочный шов может стать причиной образования различных трещин. Именно поэтому материал 45Х перед выполнением сварочных работ предварительно разогревается, что позволяет избежать просто огромного количества проблем с эксплуатацией полученного изделия.

Кроме этого, требуется проводить предварительную подготовку кромок к выполнению дуговой сварки. При применении контактно-точечной технологии требуется термическая обработка.

Другие свойства рассматриваемого материала определяют его широкое применение. На производственные площадки поставляются заготовки следующего типа:

Листы. Листвой металл получил широкое распространение, к примеру, при холодной или горячей штамповке. Кроме этого, листы металл используются при обшивке каркасных конструкций.
Поковки используются в качестве основы при создании различных изделий.
Трубы сегодня весьма распространены, к примеру, при создании отопительной системы или для транспортировки различной жидкости.
Металлопрокат применяется в машиностроительной области в качестве заготовки для различных деталей.

После проведения термической обработки Сталь 45Х может применяться для получения насадок, разверток и корпусов метчиков. Аналог стали 45Х может использоваться для получения различных ответственных конструкций, к примеру, осей, валов, зубчатых колес, болтов или плунжеров. Аналоги зарубежные могут использоваться для изготовления деталей, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе при низкой температуре. Примером назовем элементы мостов и железнодорожных конструкций.

Для существенного увеличения эксплуатационных характеристик получаемых изделий проводится различная термическая обработка.

Закалка приводит к существенному повышению твердости поверхности, однако хрупкость снизить можно только при отпуске. Достигнуть требуемых показателей можно только при соблюдении особенностей технологии.

Термическая обработка

Во многих случаях термическая обработка позволяет существенно повысить эксплуатационные качества металла. Термическая обработка стали 45Х проводится с учетом особенностей структуры. Рекомендации по выполнению подобной процедуры следующие:

Закалка стали 45Х проводится в масляной среде. Это позволяет существенно повысить качество поверхностного слоя структуры.
Проводимая закалка 45Х проводится с последующим охлаждением заготовки. Для этого может применяться обычная воздушная или масляная среда. Масло позволяет существенно повысить качество получаемого изделия, в то время как на воздухе охлаждение происходит при больших размерах. Применение водной среды может привести к появлению окалины и других дефектов.
Обязательно проводится отпуск, который позволяет снизить внутренние напряжения. Отпуск проводится в масле или на воздухе.

Термообработка стали 45Х проводится в зависимости от нагрузок, на которые рассчитаны изделий. Расчет проводится в зависимости от трех критических точек. Закалка проводится при температуре 860 градусов Цельсия. Показатель часового интервала составляет 4 часа. Отпуск на воздухе может проводиться при температуре 200 градусов Целься, при применении масляной ванны показатель повышается до 500 градусов Цельсия. В некоторых случаях проводится нормализация стали 45Х.

При правильном проведении термической обработки твердость после закалки составляет около 229 HB. При этом внутренние напряжения существенно снижаются, за счет чего существенно продлевается срок эксплуатации получаемого изделия.

В заключение отметим, что рассматриваемая сталь довольно сложна в изготовлении, за счет чего существенно повышается себестоимость. Именно поэтому легированный сплав применяется при изготовлении ответственных изделий, которые должны обладать исключительной прочностью. Поверхность характеризуется достаточно высокой устойчивостью к воздействию влаги, но при этом показатель не соответствует нержавейке. Это связано с тем, что нержавейка имеет в составе хром с концентрацией около 18%. Включение других химических элементов позволяет расширить область применения сплавов.

Сталь 45: характеристики, свойства, аналоги

Сталь

45 является одним из самых востребованных и популярных видов конструкционной углеродистой стали. Соответствует ГОСТ 1050-2013 и ДСТУ 7809 норм

Классификация: Высококачественная конструкционная углеродистая сталь.

Продукция: Прокат, в том числе фасонный.

Химический состав стали 45 по ДСТУ 7809%

	Si	млн	пол	Ni	Кр	ю	Cu	Как	Fe
	0.17-0,37	0,5-0,8	<0,035	<0,25	<0,25	<0,04	<0,25	<0,08	~ 97

Механические свойства стали 45 после нормализации

Стандартный	Состояние поставки	Предел ползучести, Rm (МПа)	Кратковременная прочность на разрыв ReH (МПа)	Минимальный коэффициент удлинения σ,%	Степень сжатия,%
ГОСТ 1050	Пост-нормализация	355	600	16	40
ДСТУ 7809	Пост-нормализация	355	600	16	40

Аналоги стали 45

США	1044, 1045, 1045H, G10420, G10430, G10440, G10450, M1044
Германия	1.0503, 1.1191, 1.1193, C45, C45E, C45R, Cf45, Ck45, Cm45, Cq45
Япония	S45C, S48C, SWRCh55K, SWRCh58K
Франция	1C45, 2C45, AF65, C40E, C45, C45E, C45RR, CC45, XC42h2, XC42h2TS, XC45, XC45h2, XC48, XC48h2
Великобритания	060A47, 080M, 080M46, 1449-50CS, 1449-50HS, 50HS, C45, C45E
ЕС	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
Чешская Республика	12050, 12056
Австралия	1045, HK1042, K1042
Австрия	C45SW
Южная Корея	SM45C, SM48C

Приложение

Сталь

45 используется в производстве горячекатаного и холоднокатаного плоского и проката, а также поковок, которые затем используются в металлических конструкциях и компонентах машиностроения различных форм и размеров.Конструкционная сталь 45 находит широкое применение в шпинделях, кулачках, зубчатых колесах, креплениях и различных типах осей. Эта сталь используется для изготовления жизненно важных компонентов (консольных конструкций, валов, стержней, балок, плунжеров и т. Д.), Которые подвергаются термообработке для повышения их прочности.

Сварка

Сталь

45 трудносвариваема. Для получения качественного сварного шва изделие перед сваркой необходимо нагреть до + 200-300 ° С, затем подвергнуть термообработке (отжигу).

Стальной пруток AISI 1045 — JIS S45C — DIN C45

Сталь AISI 1045 — это высококачественная среднеуглеродистая сталь с высокой прочностью. Ее также можно назвать сталью JIS S45C и DIN C45. Обычно его используют в нормированном состоянии из-за плохой закаливаемости. Для получения более высоких механических характеристик требуется закалка и отпуск. Применяется для изготовления деталей машин с высокими требованиями к прочности. Такие как шестерни, валы, поршневые пальцы и т. Д. 1045 Стальной лист с круглым прутком. Свойства и термическая обработка, как показано ниже.

Характеристики стали C45

Это углеродистая сталь, отличная свариваемость и обрабатываемость.
После нормализации и горячей прокатки он приобретет высокие прочностные и ударные свойства.
Имеет низкую прокаливаемость, критический диаметр прокаливаемости 12-17 мм в воде. И имеет тенденцию к растрескиванию при закалке водой.
Для этого подходят водородная и аргонодуговая сварка, а вот газовая — нет. Перед сваркой требуется предварительный нагрев, а после сварки — отжиг для снятия напряжений.

Применение стали C45

Сталь

1045 широко используется в промышленности, где требуется более высокая прочность и износостойкость, чем у низкоуглеродистой стали. Типичные области применения — шестерни, валы, валки, коленчатые валы, головки, болты и т. Д.

1045 Физические свойства стали

Физические свойства	Метрическая система	Британская система мер
Плотность	7.87 г / куб.см	0,284 фунт / дюйм³

Механические свойства стали C45

Механические свойства	Метрическая система	Британская система мер
Твердость по Бринеллю	163	163
Твердость по Кнупу (в пересчете на твердость по Бринеллю)	184	184
Твердость по Роквеллу B (в пересчете на твердость по Бринеллю)	84	84
Твердость по Виккерсу (в пересчете на твердость по Бринеллю)	170	170
Предел прочности при растяжении, предельный	565 МПа	81900 фунтов на кв. Дюйм
Предел прочности, предел текучести	310 МПа	45000 фунтов на кв. Дюйм
Удлинение при разрыве (в 50 мм)	16.0%	16,0%
Уменьшение площади	40,0%	40,0%
Модуль упругости (типичный для стали)	200 ГПа	29000 тысяч фунтов / кв. Дюйм
Модуль объемной упругости (типичный для стали)	140 ГПа	20300 тысяч фунтов / кв. Дюйм
Коэффициент Пуассона (типичный для стали)	0,290	0,290
Модуль сдвига (типичный для стали)	80 ГПа	11600 тысяч фунтов / кв. Дюйм

Таблица эквивалентов марок стали 1045

Страна	США	Германия / Великобритания / Франция	ЯПОНИЯ	ISO
Стандарт	ASTM A29 / A29M-05	EN 10083 / 2-2006	JIS G4051-2009	ISO 683 / 18-1996
Марки	1045	C45 (1.0503)	S45C	C45E4

1045 Химический состав стали

СТЕНД	C (%)	Mn (%)	P (%)	S (%)	Si (%)	Cr (%)	Mo (%)	Ni (%)
ASTM A29 / A29M-05	0,43-0,50	0,60-0,90	Макс 0,040	Макс 0,050	Макс 0,10	—	—	—
EN 10083 / 2-2006	0.42-0,50	0,50-0,80	Макс 0,045	Макс 0,045	Макс 0,40	Макс 0,40	Макс 0,10	Макс 0,40
JIS G4051-2009	0,42-0,48	0,60-0,90	Макс 0,030	Макс 0,035	0,15-0,35	—	—	≤0,20
ISO 683 / 18-1996	0,42-0,50	0,50-0,80	≤0,035	≤0,035	0.10-0,40	—	—	—

1045 Стальной круглый стержневой лист для термообработки

Поковка

Нагреть до 850 ° C — 1250 ° C (1562 ° F — 2282 ° F)
Удерживать, пока температура не станет равномерной
Охладить в печи

Отжиг

Нагреть до 800 ° C — 850 ° C (1472 ° F — 1562 ° F)
Выдержать, пока температура не станет равномерной
Охладить в печи.

C45 Нормализация стали

Нагреть до 870 ° C — 920 ° C (1598 ° F-1688 ° F)
Выдержать, пока температура не станет равномерной
Выдержите 10-15 минут
Охладите на неподвижном воздухе

Снятие напряжения

Нагреть до 550 ° C — 660 ° C (1022 ° F — 1220 ° F)
Выдержать, пока температура не станет равномерной
Выдержите 1 час на каждые 25 мм секции
Охладите на неподвижном воздухе

Закалка

Нагрейте до 820 ° C — 850 ° C (1508 ° F — 1562 ° F)
Выдержите, пока температура не станет равномерной
Выдержите 10-15 минут на каждые 25 мм секции
Закалите в воде или рассоле

Закалка

При необходимости повторно нагреть до 400 ° C — 650 ° C (752 ° F — 1202 ° F)
Выдержать, пока температура не станет равномерной
Выдержать 1 час на каждые 25 мм секции
Охладить на неподвижном воздухе

Примечания к процессу производства стали C45

Твердость после закалки и отпуска составляет от HRC20 до HRC30.
После закалки твердость составляет от HRC55 ~ 58 до предельного значения до HRC62.
Для того, чтобы сталь оставалась стабильной, ее следует обработать и разместить на 15-20 дней перед использованием. Наивысшая твердость для практического применения — HRC55 (высокочастотная закалка HRC58).
Это высококачественная углеродистая конструкционная сталь с низкой твердостью. Его легко резать, из него делают формы, направляющие, наконечники, шаблоны и т. Д.
Не используйте процесс термической обработки науглероженных и закаленных.

Сертификат качества стали C45

1045 Стальная листовая сталь с круглым прутком Диапазон поставки

Пруток круглый

Спецификация: диаметр: макс. 800 мм; длина: макс.9 м
Поверхность: черная / очищенная / обработанная (точеная) / полированная (заземленная)

Лист / плита / плита

Спецификация: толщина: макс. 800 мм; ширина: Макс 2300 мм; длина: макс.9 м
Поверхность: черная / очищенная / обработанная / полированная (заземленная, шлифованная, фрезерованная)

Уведомление

Имеем собственное раскройное и обрабатывающее оборудование.Спецификации могут быть изменены и настроены в соответствии с вашими требованиями.

Мы являемся профессиональным продавцом специальной стали и поставщиком высококачественной продукции на протяжении многих лет. Как профессиональный поставщик стали 1045, просим обращаться к нам по любым вопросам. Songshun Steel всегда с тобой.

.Сталь

SM45C | EN8 | 1045 | S45 C-качество Механическая конструкционная сталь

SMC45 также известен как S45C. Сталь нелегированная углеродистая механическая строгальная. SM45C принадлежит к стандарту KS D3752- 1986 Steel garde. Специальная сталь Otai является китайским поставщиком и держателями акций углеродистой стали SM45C в виде круглого прутка, листа, плоского прутка, квадратного прутка, шестиугольного прутка. SM45C также может производить бесшовные стальные трубы, сварные стальные трубы. SM45C может быть горячекатаным, кованым, ковочным, холоднотянутым.холоднокатаные.

Он эквивалентен стали AISI 1045, WN-R 1.1191, JIS S45C G4051, DIN CK45, GB 45 #. Сталь BS 970 080M40, EN 10083 EN8.

Химический состав Сравните с таблицей расхода:

ASTM A29 / 29M	С (%)	Si (%)	млн (%)	P (%)	S
1045	0,43 ～ 0,50	/	0,60 ～ 0,90	≤0,040	≤0.050
DIN W-Nr	C	Si	Mn	-п.	S
1.1191 / CK45	0,42 ～ 0,50	≤0,40	0,50 ～ 0,80	≤0,035	≤0,035
ГБ / т	C	Si	Mn	-п.	S
45	0,42 ～ 0,50	0,17 ～ 0,37	0,50 ～ 0,80	≤0.035	≤0,035
BS	C	Si	Mn	-п.	S
080M46	0,42 ～ 0,50	≤0,40	0,50 ～ 0,80	≤0,035	≤0,035
JIS	C	Si	Mn	-п.	S
S45C	0,42 ～ 0,48	0,15 ～ 0,35	0,60 ～ 0,90	≤0.030	≤0,030
КС	C	Si	Mn	-п.	S
SM45C	0,42 ～ 0,48	0,15 ～ 0,35	0,60 ～ 0,90	≤0,030	≤0,030

Сталь SM45C Форма и размер поставки:

Круглый пруток: диаметр от Ø5 мм до 3000 мм

Пластина: толщина от 2 мм до 1400 мм x ширина от 100 мм до 2300 мм x длина

Шестигранник: HEX от 5 мм до 105 мм

Поставляем холоднотянутую, горячекатаную, кованую, холоднокатаную сталь марки SM45C

Поковка из среднеуглеродистой стали SMC45

Ковка при температуре от 1050 ° C до 850 ° C

Нормализация

Медленно нагрейте сталь SM45C до 820 ~ 870 ° C, затем охладите на воздухе

Отжиг

Нагрейте до 810 ° C для отжига углеродистой стали SM45C.

Закалка

При 820 ~ 870 ° C, закалка стали SM45C с водяным охлаждением

Закалка

После закалки стали SM45C нагрейте до 550 ~ 650 ° C.

Состояние поставки

В соответствии с требованиями клиентов, нормализованные; отжиг; Закалка + отпуск

Механические свойства и физические свойства SM45C

7,85 кг / м3, плотность
механические свойства: ≥ | σb / МПа: 570 ； — ； 690; ≥ | σс / МПа: 345 ； — 490; ≥ | δ (％): 20 — ； 17
Твердость:

Сталь SM45C Твердость

Нормализованный, 167 ～ 229 HBS;

Отжиг, 137 ～ 170 HBS ；

Закалка, 201 ～ 269 HBS;

Применение углеродистой стали SM45C

Среднеуглеродистая сталь

SM45C широко используется в оптических осях, валах лестницы, гайках, накидных гайках, муфтах, поворотных пряжках, втулках, полых валах и коленчатых валах, деталях пресс-форм, штампах, конструкциях основания пресс-формы и т. Д.

Свяжитесь с нами сейчас, бесплатный образец ждет вас!

Тел .: 0086-769-33232622
Факс: 0086-769-88705839
Электронная почта (английский): [email protected]

Чтобы узнать цену на этот продукт, просто нажмите кнопку ниже.

Мы всегда предлагаем надежные варианты доставки, обслуживание на английском и испанском языках и конкурентоспособные цены.

SM45C Сталь-KS Углеродистая механическая конструкция Сталь

Акционеры и поставщики стальных прутков SM45C из Китая. OTAI SPECIAL STEEL Поставка круглого прутка, листа, листа, квадратного прутка, плоского прутка, труб из стали SM45C с 2007 года. Наш стальной запас более 1000 тонн

SM45C Стальной стержень — это высококачественная закаленная и отпущенная углеродистая конструкционная сталь, она относится к высококачественной низкоуглеродистой, низкоуглеродистой, хромистой, молибденовой, никелевой стали. Твердость после закалки и отпуска в масле составляет 28-34 HRc.Сталь KS SM45C Закалка при отжиге менее 250HB.EN3 При среднем диапазоне содержания углерода.

Соответствующие спецификации ASTM A29 / A29M DIN EN 10083/3 JIS G4053 GB Китайский стандарт стали

Форма поставки

KS SM45C Углеродистая сталь, мы можем поставить круглый пруток, стальной плоский пруток, лист, шестигранный стальной пруток и стальной квадратный блок. Сталь KS SM45C Круглый пруток можно распилить на нужную длину за один или несколько отрезков. Углеродистая сталь SM45C Прямоугольные детали можно распилить из плоского прутка или листа по вашим размерам.Может поставляться шлифованный пруток из инструментальной стали, обеспечивающий качественную прецизионную обработку прутка с жесткими допусками.

Химический состав стержня из углеродистой стали SM45C

С (％)	0,42 ～ 0,48	Si (％)	0,15 ～ 0,35	Мн (％)	0,60 ～ 0,90	P (％)	0,030 макс
S (％)	0,035 макс	Cr (％)	≤0.20	Ni (％)	≤0,20	Cu (％)	≤0,25

Эквивалент углеродистой стали SM45C | плоский пруток

США	Германия	Китай	Япония	Франция	Англия	Италия	Польша	Корея	Австрия	Швеция	Испания
ASTM / KS / UNS / SAE	DIN, WNr	ГБ	JIS	AFNOR	BS	UNI	PN	KS	ОНОРМ	СС	UNE
1045 / G10450	C22E Ck22 / 1.1151	45	S45C	C45E / XC48	C40E 080M46			SM45C		1660

Термическая обработка Сопутствующие

Отжиг SM45C Углеродистая конструкционная сталь полоса

Нагреть до 800 ° C — 850 ° C (1472 ° F — 1562 ° F)

Удерживать, пока температура не станет равномерной

Охладить в печи.

Упрочнение полосы проката из углеродистой конструкционной стали SM45C

Медленно нагревают до 820–850 ° C. Затем после выдержки при этой температуре закаливают в воде и отпускают. Как только инструмент достигнет комнатной температуры, закалите.

Кованая из средней углеродистой конструкционной стали SM45C

Ковка при температуре ковки от 850 ° C до 1250 ° C, нормальный стальной пруток малого размера и горячекатаный лист подходят.

Механические свойства плоского стального прутка KS SM45C

Механические свойства отожженной углеродистой стали KS SM45C приведены в таблице ниже

Предел прочности при растяжении σb (МПа): ≥600 (61)

Предел текучести σs (МПа): ≥355 (36)

Относительное удлинение δ5 (%): ≥16

Уменьшение площади ψ (%): ≥40

Энергия удара Akv (Дж): ≥39

Ударная вязкость αkv (Дж / см2): ≥49 (5)

Твердость: без термической обработки, ≤229HB; отожженная сталь, ≤197HB

Размер образца: Размер образца 25 мм

Применение прутков из плоской среднеуглеродистой стали SM45C

Стальной полосовой пруток

KS SM45C широко используется во всех промышленных областях, требующих большей износостойкости и прочности.Типичные области применения в качестве поршневых поршней

Валы Ролики Головки Оси Шпиндели Червяки Болты Храповики Легкие шестерни Шпильки Коленчатые валы Направляющие стержни Шатуны Торсионы Гидравлические зажимы

Стандартный размер и допуск для плоского стального проката из среднеуглеродистой стали SM45C

Стальной круглый пруток: диаметр Ø 5 мм — 3000 мм

Стальной лист / плоский стальной пруток: толщина 5 мм — 3000 мм x ширина 100 мм — 3500 мм

Стальной шестигранный стержень: шестигранник 5 мм — 105 мм

Другие стали sm45c не имеют указанного размера, пожалуйста, свяжитесь с нашим опытным отделом продаж.

Обработка

Круглый пруток и плоский профиль из углеродистой стали

KS SMC45 можно разрезать на требуемые размеры. Также может быть поставлен шлифованный стержень из углеродистой стали EN3, обеспечивающий получение высококачественного шлифованного стержня из инструментальной стали с требуемыми допусками. Сталь DIN W N-R EN3 также доступна в виде шлифованной плоской заготовки / калибровочной пластины стандартных и нестандартных размеров.

Свяжитесь с нашим опытным отделом продаж, чтобы помочь вам с вопросами и запросами из углеродистой стали SM45C, по электронной почте или по телефону.На вопросы ответим в течение 24 часов.

OTAI SPECIAL STEEL CO., LTD

Эл. Почта: [email protected] ТЕЛ: 0086-769-33232622 ФАКС: 0086-769-88705839