Главная » Справочник » Сталь марки 45х: характеристики, описание, свойства сплава
Справочник

Сталь марки 45х: характеристики, описание, свойства сплава

На производственных линиях встречается огромное количество сталей, которые отличаются по своему свойству и применению. В производстве наиболее распространена сталь 45. В данной статье подробно описаны характеристики, свойства и остальные параметры стали 45.

Описание конструкционной углеродистой стали

Сталь 45 ― это марка качественных конструкционных углеродистых сталей, регулируется ГОСТ 1050-2013, ДСТУ 7809.

Поставляется в следующих видах:

  • сортовой прокат;
  • калиброванный пруток;
  • лист толстый;
  • лист тонкий;
  • лента;
  • шлифованный пруток и серебрянка;
  • полосы;
  • проволока;
  • трубы;
  • поковки и кованые заготовки.
к содержанию ↑

Характеристики сплава

Сталь 45 обладает повышенной прочностью, поэтому она пригодна для изготовления предметов, которые в будущем можно видоизменять, улучшать и термически обрабатывать. Примесь углерода в материале достигает 0,45 %, остальные примеси малозначительны.

Характеристики стали 45х:

  1. Удельный вес: 7826 кг/м3.
  2. Термообработка: состояние поставки.
  3. Флокеночувствительность: малочувствительна.
  4. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
к содержанию ↑

Твёрдость

  • По Роквеллу. Твёрдость стали 45 по Роквеллу составляет 20-50 HRC. На данное значение оказывает влияние термическая обработка, которую прошла сталь на заводе-изготовителе.
  • По Бринеллю. Твёрдость материала по Бринеллю составляет HB 10-1 = 170 МПа.
  • В состоянии плавки. Термическая обработка увеличивает показатель стали в 2–2,5 раза.
к содержанию ↑

Плотность

По нормативам ГОСТ 1050-88 плотность стали 45 составляет 7826–7595 кг/м3, в диапазоне 20–800 °C.

Марка

Марка 45 указывает на качественную конструкционную углеродистую сталь, которая применяется в работах, направленных на улучшение и нормализацию поверхностей повышенной прочности.

Химический состав

Основный процент в химическом составе сплава занимают углерод и железо, в небольшом количестве отмечаются другие компоненты. Они имеют своё процентное соотношение, которое составляет:

  1. Железо (Fe) ― 97 %.
  2. Углерод (С) ― 0,45–0,5 %.
  3. Марганец (Mn) ― 0,5–0,8 %.
  4. Кремний (Si) ― 0,17–0,37 %.
  5. Никель (Ni) ― 0,25 %.
  6. Хром (Cr) ― 0,25 %.
  7. Медь (Cu) ― 0,25 %.
  8. Мышьяк (As) ― 0,08 %.
  9. Сера (S) ― 0,04 %.
  10. Фосфор (P) ― 0,035 %.
к содержанию ↑

Предел прочности

Прочность ― это возможность материала устоять под воздействием внешних нагрузок, сохраняя внутреннюю целостность. Величина, указывающая на предел прочности материала ― sb {МПа}.

Прочность по ГОСТу:

  • труба ― ГОСТ 8731-87, sb = 588 МПа;
  • прокат ― ГОСТ 1050-88, sb = 600 МПа;
  • прокат отожжённый ― ГОСТ 1050-88, sb = 540 МПа.

Предел текучести

Величина, указывающая на предел текучести стали, ― 45, sT {МПа}. Текучесть по ГОСТу:

  • труба ― ГОСТ 8731-87, sT = 323 МПа;
  • прокат ― ГОСТ 1050-88, sT = 355 МПа;
  • прокат отожжённый ― ГОСТ 1050-88, sT = 540 МПа.

Ударная вязкость

Коэффициент ударной вязкости указывает на возможность материала сопротивляться воздействию динамических нагрузок, измеряется в KCU {кДж/см2}.

KCU при следующих температурах составляет:

  • −100 °C ― KCU 12;
  • −80 °C ― KCU 40;
  • −40 °C ― KCU 49;
  • −20 °C ― KCU 61;
  • +20 °C ― KCU 90–94.

Температура эксплуатации

Для стали 45 рекомендуемая температура эксплуатации достигает предела от −20 до +25 °С. При повышении или снижении указанного температурного режима в стали начинаются структурные изменения, отрицательно сказывающиеся на эксплуатационных особенностях изделия.

Механические свойства

Повышенный уровень содержания углерода может привести к появлению холодных и горячих трещин в околошовной зоне. Обработка кромок выполняется таким же методом, как при действиях с низкоуглеродистыми сплавами, сваривается посредством ММА, TIG и ERW-сварки. После выполнения сварочных работ отдельная зона сварки или само металлоизделие подлежат отжигу.

Механические свойства стали по стандарту ГОСТ 1050-2013:

  • временное сопротивление разрыву ― > 600 МПа;
  • относительное удлинение при разрыве ― > 16 %;
  • относительное сужение ― > 40 %.
к содержанию ↑

Отпускная хрупкость

Структура стали 45 к отпускной хрупкости не склонна.

Свариваемость

Сталь 45 трудно поддаётся процессу сварки.

Хорошие сварные соединения достигаются путём дополнительных действий:

  • прогрев материала до температуры 200–300 °С во время сварки;
  • термообработка после сварочных работ ― этап отжига.

Группа

Сталь 45 представляет группу конструкционных сталей повышенного качества. Количество и тип химических элементов в составе данной группы регламентируется ГОСТ 1050-72.

ГОСТ

ГОСТы на прокат из конструкционной углеродистой качественной стали марки 45:

  • лист толстый ― ГОСТ 19903-74, 1577-93;
  • лист тонкий ― ГОСТ 16523-97;
  • труба ― ГОСТ 8733-74, 8731-74, 8734-75, 21729-76, 8732-78;
  • проволока ― ГОСТ 5663-79, 17305-91;
  • калиброванный пруток ― ГОСТ 7417-75, 8559-75, 8560-78, 1050-88;
  • шлифованный пруток и серебрянка ― ГОСТ 14955-77;
  • кованые заготовки ― ГОСТ 8479-70, 1133-71.
к содержанию ↑

Цена на качественный материал в 2021 году

Конструкционный круг стали 45 стоит 45 500 рублей. В каталоге металлов лист стали 45 находится в ценовом диапазоне от 99 660 рублей до 142 980 рублей.

Расшифровка

Число 45 в названии марки сырья указывает на содержание углерода (С), которое в данном случае составляет 0,45 %.

Область применения: валы и иные детали

Сталь марки 45 нашла широкое применение в промышленной области и используется для изготовления следующих изделий:

  • распределительные и коленчатые валы;
  • кулачки;
  • цилиндры;
  • бандажи;
  • шпиндели;
  • шестерни;
  • вал-шестерни.

Для чего легируют?

Для улучшения характеристик производимых изделий технологи используют марку стали 45, легированную хромом, 45х или литейную сталь 45л.

Создавая сложные формы и конструкции, следует использовать сталь 45, которой не свойственна отпускная хрупкость.

к содержанию ↑

Свойства

Технологические

Технологические свойства материала сталь 45:

  1. Свариваемость: трудносвариваемая.
  2. Флокеночувствительность: низкая.
  3. Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
  4. Температура ковки: начала — 1250 °С, конца — 750 °С.
    На воздухе допустимо охлаждать сечения до 40 см.

Физические

К физическим свойствам стали 45 относят:

  1. Плотность при разных температурных режимах: 200С ― p7826, 1000С ― p7799, 6000С ― p7625, 8000С ― p7595.
  2. Модуль нормальной упругости: 200С ― 200 Е, 2000С ― 193 Е, 4000С ― 172 Е.
  3. Коэффициент теплопроводности: 1000С ― 48, 4000С ― 41, 6000С ― 36, 9000С ― 26.
  4. Удельная теплоёмкость: 20-1000С ― 473 Дж, 20-5000С ― 583 Дж, 20-9000С ― 708 Дж.
к содержанию ↑

Аналоги

Отечественные

На территории Российской Федерации аналогами стали 45 являются: сталь 40х, сталь 50 и сталь 50Г2.

Для замены материала важно учитывать свойства выбранных сталей, отмечая, способен ли заменяющий материал выдержать предполагаемые условия в работе, с которыми справлялась сталь 45.

Зарубежные

К иностранным аналогам относятся:

  1. Германия (DIN) ― С45, С45E+QT, Ck45, Cm45.
  2. США ― M1044, 1044, 1045, M1045.
  3. Япония ― S45C, S48C.
  4. Польша — 45.

Сталь 45 и 40х: отличия

  1. Сталь 45 входит в группу углеродистых материалов, в то время как 40х ― это низколегированная хромированная сталь.
  2. Сталь 40х имеет показатели отпускной хрупкости и обладает флокеночувствительностью.

Данный сплав стали отличается от других видов своей функциональностью, зонами применения, химическими соединениями, литейными и производственными параметрами. Заменяя его в работе другими видами стали, следует внимательно изучить их характеристики.

Комментарии