Сталь 45 расшифровка: Сталь 45 — расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

Сталь 45 — расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала

Марка стали — 45

Стандарт — ГОСТ 1050

Заменитель — 40Х, 50, 50Г2

Сталь 45 содержит в среднем 0,45% углерода. Степень раскисления стали — спокойная (обозначают без индекса).

Из нелегированной специальной стали 45 изготовляют шестерни, вал-шестерни, шпиндели, бандажи, коленчатые и распределительные валы, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности.

Массовая доля основных химических элементов, %
C — углерода	Si — кремния	Mn — марганца
0,42-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80

Температура критических точек, °С
Ac₁	Ac₃	Ar₁	Ar₃
730	755	690	780

Технологические свойства
Ковка	Температура ковки, °С: начала 1250, конца 700. Заготовки до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость	Трудносвариваемая. Способы сварки: ручная дуговая сварка и контактная сварка. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием	В горячекатаном состоянии при HB 170-179 и σ_в = 640 МПа: K_{v твердый сплав} = 1 K_{v быстрорежущая сталь} = 1
Флокеночувств.	Малочувствительна
Склонность к отпускной хрупкости	Не склонна

Физические свойства	Температура испытаний, °С
Физические свойства	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости E, ГПа	200	201	193	190	172	—	—	—	—	—
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	78	—	—	69	—	59	—	—	—	—
Плотность ρ_n, кг/м³	7826	7799	7769	7739	7698	7662	7625	7587	7595	—
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К)	—	48	47	44	41	39	36	31	27	26
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
Коэффициент линейного расширения α*10⁶, K^-1	11,9	12,7	13,4	14,1	14,6	14,9	15,2	—	—	—
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)	473	494	515	536	583	578	611	720	708	—

Сталь 45 конструкционная углеродистая качественная

Заменители

Иностранные аналоги

Германия (DIN)	C45, C45E+QT, Ck45, Cm45
Евронормы (EN)	1.0503, 1.1191
США	M1044, 1044, 1045, M1045
Япония	S45C, S48C

ВАЖНО!!! Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сталей

Расшифровка

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.

к содержанию ↑

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/мм²(кгс/мм²)	Температура применения не ниже,°С	Использование в толщине не более, мм
45	500	900 (90)	-50	20

ПРИМЕЧАНИЕ

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.

к содержанию ↑

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/см²), 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

к содержанию ↑

Пределы применения, виды обязательных испытаний и контроля стали 45 для фланцев для давление свыше 10 МПа (100 кгс/см²) (ГОСТ 32569-2013)

Марка
стали

Технические
требования

Наименование
детали

Предельные
параметры

Обязательные
испытания

Контроль

Температура стенка, °С
не более

Давление номинальное,
МПа(кгс/см²),
не более

σ_0,2, МПа

σ_в, МПа

δ₅, %

ψ_%

KCU, Дж/см²

Твердость HB

Дефектоскопия

Неметаллические
включения

Сталь 45
ГОСТ 1050
ГОСТ 10702

ГОСТ 9399

Фланцы

От -40 до +200

32(320)

16(160)

—

к содержанию ↑

Стойкость стали 45 против щелевой эрозии

Группа стойкости	Балл	Эрозионная стойкость по отношению к стали 12X18h20T
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).

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)

С	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni	As
С	Si	Mn	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

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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/мм²
		после улучшения	после азотирования
45	Гладкий, d = 7,5 мм	44	61

ПРИМЕЧАНИЕ:

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.

к содержанию ↑

Твердость закаленного слоя после отпуска HRC_э при высокочастотной закалке

Марка стали	Твердость закаленного слоя после отпуска HRC_э	Достижимая глубина слоя, мм
45	55-60	4

Температура критических точек, °С

Ас₁	Ас₃	Аr₃	Аr₁	M_н
730	755	690	780	350

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)

Марка стали	не менее
45	46

Механические свойства проката

Гост	Состояние поставки	Сечение, мм	σ_в, МПа	δ₅(δ₄), %	ψ_%
Гост	Состояние поставки	Сечение, мм	не менее
ГОСТ 1050-88	Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации	25	600	16	40
ГОСТ 1050-88	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	—
ГОСТ 1577-93	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)	—
ГОСТ 16523-89	Лист холоднокатаный	До 2 2-3,9	550-690	(15) (16)	—

к содержанию ↑

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

Термообработка	Сечение, мма	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ_%	KCU, Дж/см²	Твердость HB, не более
Термообработка	Сечение, мма	не менее					Твердость HB, не более
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	275	530	17	38	34	156-197
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

к содержанию ↑

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t_от, °С	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ_%	KCU, Дж/см²	Твердость HB, не более
Закалка с 850 °С в воде. Образцы диаметром 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 с 840 °С в воде. Диаметр заготовки 60 мм
400	520-590	730-840	12-14	46-50	50-70	202-234
500	470-520	680-770	14-16	52-58	60-90	185-210
600	410-440	610-680	18-20	61-64	90-120	168-190

к содержанию ↑

Механические свойства при повышенных температурах

t_исп, °С	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ_%	KCU, Дж/см²
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	—

к содержанию ↑

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ_%	KCU, Дж/см²
Сечение, мм	не менее				KCU, Дж/см²
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.

к содержанию ↑

Предел выносливости

Характеристики прочности	σ_-1, МПа	τ_-1, МПа
σ_0,2 = 310 МПа, σ_в = 590 МПа	245	157
σ_0,2 = 680 МПа, σ_в = 880 МПа	421	—
σ_0,2 = 270 МПа, σ_в = 520 МПа	231	—
σ_0,2 = 480 МПа, σ_в = 660 МПа	331	—

Ударная вязкость KCU

Термообработка	KCU, Дж/см², при температуре, °С
Термообработка	+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

к содержанию ↑

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 750. Сечение до 400 мм охлаждаются на воздухе.

Обрабатываемость резанием — К_{v тв.спл} = 1 и K_{v б.ст} = 1 в горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и σ_в = 640 МПа.

Флокеночувствительность — малочувствительна.

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.

к содержанию ↑

Критический диаметр d

Количество мартенсита, %	d, мм. после закалки
Количество мартенсита, %	в воде	в масле
50	15-35	6-12

Физико-механические свойства стали 45 (Атомная энергетика ПНАЭ Г-7-002-86)

Сортамент	Характеристика	Температура, К (°С)
Сортамент	Характеристика	293 (20)	323 (50)	373 (100)	423 (150)	473 (200)	523 (250)	573 (300)	623 (350)
Горячекатаная сортовая сталь толщиной или диаметром до 250 мм	R^T_m, МПа (кгс/см²)	598 (61)	598 (61)	598 (61)	598 (61)	598 (61)	579 (59)	559 (57)	540 (55)
	R^T_p0,2, МПа (кгс/см²)	353 (36)	343 (35)	343 (35)	343 (35)	343 (35)	294 (30)	255 (26)	235 (24)
	A,%	16	13	10	9	7	10	15	15
	Z,%	40	37	33	30	30	30	30	30
Заготовки крепежных деталей толщиной или диаметром 300 мм, КП315*	R^T_m, МПа (кгс/см²)	569 (58)	569 (58)	569 (58)	569 (58)	569 (58)	549 (56)	530 (54)	510 (52)
	R^T_p0,2, МПа (кгс/см²)	315 (32)	304 (31)	304 (31)	294 (30)	274 (28)	255 (26)	245 (25)	225 (23)
	A,%	14	12	12	12	12	12	12	17
	Z,%	35	33	33	33	33	33	35	35
То же, от 100 до 800 мм, КП245*	R^T_m, МПа (кгс/мм²)	470(48)	470 (48)	470 (48)	470 (48)	470 (48)	461 (47)	441 (45)	412 (42)
	R^T_p0,2, МПа (кгс/мм²)	245 (25)	235 (24)	235 (24)	235 (24)	235 (24)	206 (21)	177 (18)	167 (17)
	A, %	14	12	10	8	6	8	13	13
	Z, %	30	27	23	23	23	23	23	23
То же, до 800 мм, КП275*	R^T_m, МПа (кгс/мм²)	530(54)	530(54)	530(54)	530(54)	530(54)	510(52)	491(50)	481(49)
	R^T_p0,2, МПа (кгс/мм²)	275(28)	265(27)	265(27)	265(27)	265(27)	226(23)	196(20)	196(20)
	A, %	12	10	8	6	5	8	11	11
	Z, %	30	27	23	22	22	22	22	22
То же, до 800 мм, КП315*	R^T_m, МПа (кгс/мм²)	570 (58)	570 (58)	570 (58)	570 (58)	570 (58)	549 (56)	530 (54)	510 (52)
	R^T_p0,2, МПа (кгс/мм²)	315 (32)	304 (31)	304 (31)	304 (31)	304 (31)	255 (26)	226 (23)	206 (21)
	A, %	10	8	6	5	4	7	10	10
	Z, %	30	27	23	22	22	22	22	22
Поковки диаметром до 300 мм, КП345*	R^T_m, МПа (кгс/мм²)	590(60)	590(60)	590(60)	590(60)	590(60)	569(58)	549(56)	530(54)
	R^T_p0,2, МПа (кгс/мм²)	345(35)	333(34)	333(34)	333(34)	333(34)	284(29)	245(25)	226(23)
	A, %	10	8	6	5	4	7	10	10
	Z, %	30	27	23	22	22	22	22	22
То же, до 100 мм, КП395*	R^T_m, МПа (кгс/мм²)	615(63)	615(63)	615(63)	615(63)	615(63)	598(61)	579(59)	559(57)
	R^T_p0,2, МПа (кгс/мм²)	395(40)	395(40)	395(40)	395(40)	395(40)	333(34)	294(30)	275(28)
	A, %	10	8	6	5	4	7	10	10
	Z, %	30	27	23	22	22	22	22	22

ПРИМЕЧАНИЕ:

В предел «от» и «до» включаются обе значащие цифры
R^T_m — минимальное значение временного сопротивления при расчетной температуре, МПа (кгс/мм²)
R^T_p0,2 — минимальное значение предела текучести при расчетной температуре, МПа (кгс/мм²)

к содержанию ↑

Физические свойства

Плотность ρ кг/см³

Марка Стали	При температуре испытаний, °С
Марка Стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
45	7826	7799	7769	7735	7698	7662	7625	7587	7595	—

Модуль нормальной упругости Е, ГПа

Марка Стали	При температуре испытаний, °С
Марка Стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
45	200	201	193	190	172	—	—	—	—	—

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Марка стали	При температуре испытаний, °С
Марка стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
45	78	—	—	69	—	59	—	—	—	—

Коэффициент линейного расширения α*10⁶, К^-1

Марка стали	α*10⁶, К^-1 при температуре испытаний, °С
Марка стали	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
45	11,9	12,7	13,4	14,1	14,6	14,9	15,2	—	—	—

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Марка Стали	λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
Марка Стали	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
45	—	48	47	44	41	39	36	31	27	26

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)

Марка стали	c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
Марка стали	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
45	473	494	515	536	583	578	611	720	708	—

Химический состав, механические, физические и технологические характеристики

Сталь 45 — классифицируется как конструкционная углеродистая качественная сталь, феррито-перлитного класса. Применение качественных сталей затрагивает такие производственные отрасли, как машиностроение, строительство, приборостроение и другие. Этому способствует: различное содержание углерода в их структурном составе и применение многообразных видов термической обработки, а также увеличение и усовершенствование технологических характеристик и свойств сплавов.

Маркировка сплава

Конструкционные углеродистые качественные стали, по стандарту маркируются двузначным числом: сталь 05, 08…80, 85, которое указывает на усредненное значение, содержания углерода выраженное в сотых долях процента. Три цифры маркировки указывает на то что в сплаве содержится более чем 1% углерода, буква Л на отсутствие легировки — 45л, буквы Ст на его обыкновенное качество — Ст5.

Металлургическая промышленность производит стандартные стали марок от 05кп до 60, средний показатель углерода которых 0,05—0,60 процента, соответственно маркировки. Расшифровка марки стали 45 (фран. аналог С45) показывает содержание 0,45% С.

Основные характеристики стали 45

Любой сплав имеет свои отличительные характеристики, определенный химический состав, ряд заменителей, функциональное предназначение.

Марки 40, 45, 50 выделяются высокими показателями прочности, имея при этом небольшую вязкость и пластичность. Поскольку механические свойства марки и 45 идентичны маркам 40 и 50, эти стали являются взаимозаменяемыми.

Химический состав и свойства

Химическими составляющими сплава помимо железа и углерода являются и ряд других элементов, количество которых малосущественно. Процентное отношение химических составляющих стали 45:

Железо (Fe) — около 97%.
Углерод (C) — 0,42—0,5%.
Марганец (Mn) — 0,5—0,8%.
Кремний (Si) — 0,17—0,37%.
Никель (Ni) — не больше 0,25%.
Хром (Cr) — не больше 0,25%.
Медь (Cu) — не больше 0,25%.
Мышьяк (As) — не больше 0,08%.
Сера (S) — не больше 0,04%.
Фосфор (P) — не больше 0,035%.

От химического состава стали и структуры напрямую зависят ее химические свойства. Все элементы входящие в состав условно делятся на полезные и вредные. Процесс добавления полезных примесей носит название легирование. Если расшифровать маркировку 45х, то становится ясно что сплав содержит добавление хрома, 45 г — марганца.

Основные химические свойства материала:

степень окисления:
устойчивость к коррозии;
жароустойчивость;
жаропрочность.

Механические характеристики

Для анализа и контролирования свойств стали используют различные методы их определения. К примеру, критерии прочности и пластичность определяют опытным путем, образцы растягивают до разрыва. Твердость сплавов фиксируют измеряя противодействие материала при влиянии на его поверхность твердого элемента, например, алмазного наконечника. Вязкость — ударными испытаниями специальных образцов.

Механические свойства и характеристики стали 45 (при t=20C).

Прочность — способность сплава выносить внешние нагрузки, не подвергаясь при этом разрушениям внутри. Характеризуется величинами: предел прочности, sв [МПа] и предел текучести стали 45, sT [МПа].

труба — ГОСТ 8731–87 , sв =588 МПа, sT =323 МПа;
прокат — ГОСТ 1050–88 , sв=600 МПа, sT =355 МПа;
прокат отожженный — ГОСТ 1050–88 , sв =540 МПа.

Твердость — способность сплава оказывать сопротивление при воздействии твердых тел. Характеризуется величинами: твердость по Н. В. Бринеллю 10—1 [МПа], по Роквеллу HRC [МПа]. Для марки 45 в состоянии поставки:

труба — ГОСТ 8731–87 , HB 10—1 = 207 МПа;
прокат — ГОСТ 1050–88 , HB 10—1 = 229 МПа;
прокат отожженка — ГОСТ 1050–88 , HB 10—1 = 207 МПа.

Пластичность — возможность сплава видоизменять свою форму под влиянием нагрузки и восстанавливать ее по окончании воздействия. Характеризуется величиной, относительное удлинение при разрыве, δ5 [ % ]:

труба — ГОСТ 8731–87 , δ5 =14%;
прокат — ГОСТ 1050–88 , δ5 =16%;
прокат отожженка — ГОСТ 1050–88 — δ5 =13%.

Ударная вязкость — способность материала сопротивляться динамическим воздействиям нагрузки, KCU [ кДж / м2].

Физические свойства

К физическим характеристикам стали относятся: плотность, коэффициент теплового расширения, теплопроводность, модуль упругости, удельная теплоемкость и электропроводность.

Металлические сплавы имеют высокие показатели плотности, теплоемкости и электрической проводимости. Рассмотрим физические свойства марки 45 (при t=20C).

Плотность или удельный вес — масса вещества на единицу объема, плотность стали 45 ГОСТ 1050–88 ρ=7826—7595 кг/м3.

Коэффициент линейного теплового расширения количественно равен относительной перемене линейных размеров вещества при росте (понижении) температуры в сплаве на 1 градус Цельсия, α (1/град).

Теплопроводность вещества — способность отдавать количество тепла от более прогретого участка к менее прогретому. Характеризуется величиной коэффициента теплопроводности, λ [Вт/(м·град)].

Под модулем Юнга подразумевается физическая величина, которая косвенно отображает возможности стали противостоять продольным деформациям (растяжению или сжатию). Эта величина указывает на жесткость материала и является важной физической особенностью, E 10—5=2 МПа;

Удельная теплоемкость — количество тепла, необходимое для нагрева 1 килограмма вещества на 1 градус Цельсия, Ϲ [Дж/(кг·град).

Электропроводность — способность материала быть проводником электрического тока. Характеризуется величиной удельного электрического сопротивления, Ṛ [Ом·м].

Технологические характеристики применение стали 45

Технологические характеристики стали указывают на пригодность сплава к различным методам обработки. Материал имеет следующие технологические характеристики:

Температура процесса ковки, градус — 1250 вначале, 700 в конце. Охлаждение сечений до 400 мм производится при нормальных условиях окружающей среды.
Свариваемость — трудно поддается процессу сварки. Виды сварки: РДС и КТС, с использованием подогрева и последующей термообработки.
Условия для резания — в горячекатаном состоянии при НВ 170—179 МПа и sB = 640 МПа.
Не склонна к отпускной способности после отжига.
Имеет малую флокеночувствительность.

Формирование метода термообработки материала, обусловлено эксплуатационными требованиями относительно деталей и механизмов. В металлообрабатывающей промышленности применяют такие виды обработки: нормализация, улучшение, закалка ТВЧ, закалка с низким отпуском и др.

Среднеуглеродистые стали нашли применение в изготовлении деталей, отличающихся повышенной прочностью материала с повышенным воздействием циклических нагрузок (зубчатые колеса редукторов, шатунные механизмы). Сталь марки 45 применяется при производстве:

шестерен, вал-шестерней, коленчатых и распределительных валов, бандажей, цилиндров, кулачков; шпинделей;
бесшовных труб и каркасных элементов трубопровода, требуют закалки и отпуска стали;
ряда запчастей и конструкций в отрасли мотовелостроения.

Технологический пример. Тиски, круглогубцы и плоскогубцы, выполняют на основе сталей 45 и 50. Производя термическую закалку, в собранном виде, нагревать следует только губки изделия для предохранения от образования закалочных трещин. Для подобного нагрева предназначены свинцовые и соляные ванны. При обработке в камерной печи остывание области с резким переходом (шарнир) должно происходить медленно, опусканием и перемещением в жидкости только поверхности губок инструмента (до потускнения остальной части). Температурный режим процесса отпуска 220—320 градусов в интервале 30—40 минут.