Металлопрокат
Более 1000 наименований продукции
Весь лист у нас
Металлопрокат » Статьи » Сталь 45 – химический состав, расшифровка, виды поставки, аналоги

Сталь 45 – химический состав, расшифровка, виды поставки, аналоги

Общие данные

Расшифровка

Применение

Достоинства и недостатки

Зачем проводить закалку

Ценообразование

Структурный состав

Содержание примесей

Виды поставки

Аналоги и заменители

Химический состав

Механические свойства

Технологические свойства

Технические характеристики

Физические свойства

Сталь 45 – популярный материал для изготовления деталей механизмов, требующих повышенной прочности и износостойкости. Сплав улучшается с помощью термической обработки, что существенно продлевает срок службы изделий. Применяется при высоких температурах (до 200С без потери свойств). В строительстве используется ограниченно в виду затрудненной свариваемости и чувствительности к коррозии.

Общие данные

Сталь 45 – углеродистая конструкционная нелегированная специальная качественная сталь. Основные элементы – углерод и железо. Легирующие добавки отсутствуют. По содержанию серы и фосфора в составе сталь 45 соответствует качественным сталям. Степень раскисления – спокойная. Сталь 45 не является устойчивой к коррозии или средам с повышенной кислотностью, эксплуатация в условиях повышенной влажности затруднена, требуется защитное покрытие.

Расшифровка

Маркировка стали 45 содержит в себе информацию об активном химическом составе, качестве материала по содержанию вредных примесей и степени раскисления.

Слово «сталь» означает, что сплав относится к качественным. Качество сплава определяется по уровню содержания серы и фосфора в составе. Сера и фосфор относятся к вредным примесям, они образуют с железом нежелательные соединения, которые пагубно влияют на целостность структуры металла, приводят к повышенной хрупкости при высоких и низких температурах (красноломкость и хладноломкость), отрицательно влияют на общие свойства металла. Чем меньше фосфора и серы в составе стали, тем выше качество. По качеству различают сплавы:

  • обыкновенного качества (ст);
  • качественные (сталь);
  • высококачественные (А);
  • особо высококачественные (Ш).

Число 45 указывает на процент содержания углерода в сотых долях (0.45%). Углерод является главным структурообразующим элементом в нелегированных углеродистых сталях. Регулируя содержание углерода, можно добиться значительной разницы в свойствах сплава. Высокое содержание углерода придает стали прочность и твердость, но снижает пластичность и ударную вязкость. Высокоуглеродистые стали отлично выдерживают статические нагрузки, не склонны к деформированию, демонстрируют высокие показатели прочности и лучше всего подходят для изготовления жестких строительных конструкций, например, несущих ферм. Стали с низким содержанием углерода больше подходят для конструкций, подвергающихся ударным нагрузкам, т.к. они не склонны к ломкости, демонстрируют высокие показатели текучести, ударной вязкости и упругости. В обработке лучше всего показывают себя стали с низким содержанием углерода, они лучше свариваются, режутся и гнутся, менее склонны к хрупкости, ломкости, образованию трещин.

Сп (в данном случае не указывается) означает спокойное состояние стали в результате высокой степени раскисления. Раскислением называется процесс вывода газов (главным образом кислорода и азота) на этапе затвердевания сплава. Чем выше уровень раскисления, тем меньше пузырьков и газовых раковин образуется на поверхности и в структуре металла в процессе его производства. Наименее пористой структурой обладают спокойные сплавы (сп или без индекса), средний показатель пористости - у полуспокойных (пс), наибольшее число пузырьков – у кипящих сплавов (кп). Раскисление обеспечивается с помощью ввода в состав добавки-раскислителя, который связывает нежелательные элементы, препятствуя газообразованию. Чаще всего используются марганец и кремний.

В состав сплава 45 входят химические элементы, не указанные в маркировке, их количество незначительно и никак не влияет на свойства металла.

Применение

Ассортимент изделий, изготавливаемых из стали марки 45 весьма широк, это обусловлено свойствами металла, простотой производства и распространенностью на отечественном рынке. Из этой стали производят детали повышенной прочности, такие как:

  • цилиндры;
  • шпиндели;
  • кулачки;
  • бандажи;
  • цапфы;
  • скалки насосов;
  • штифты;
  • фиксаторы и шпонки буровых станков;
  • упорный винт;
  • цепные колеса буровых лебедок;
  • шестерни конические и обыкновенные;
  • ролики превентора;
  • переводники для труб бурильных и рабочих;
  • корпуса колонковых долот;
  • стволы и переводники вертлюгов;
  • компрессоры;
  • роторы;
  • пальцы крейцкопфов грязевых насосов;
  • валы центробежных насосов;
  • штоки грязевых насосов;
  • муфты насосных штанг;
  • валы шестерни.

Основными потребителями стали 45 являются нефтедобывающая, горноперерабатывающая, машиностроительная отрасли.

Достоинства и недостатки

Каждый сплав обладает индивидуальными характеристиками, наиболее востребованными в основной сфере его применения. Универсальные сплавы встречаются достаточно редко, при этом универсальностью принято называть удачное соотношение цена-качество по сравнению с аналогами, а не широту свойств материала. Достоинства и недостатки стали 45 определяют ее положение на рынке, специфику применения и очерчивают круг задач, решаемых с ее помощью.

Плюсы:

  1. устойчивость к интенсивным нагрузкам, ударам и трению;
  2. возможность эксплуатации при тяжелых погодных условиях;
  3. высокий предел выносливости;
  4. хорошая переносимость перепада температур;
  5. невысокая стоимость производства;
  6. простота механической обработки;
  7. невысокая чувствительность к флокенам;
  8. не подвержена отпускной хрупкости;
  9. сохраняет свойства при температурах до 600С.

Минусы:

  1. теряет прочность при нагреве выше 200С;
  2. свариваемость ограничена;
  3. материал подвержен коррозии.

Зачем проводить закалку

Назначение процедуры закалки – улучшить характеристики внешнего слоя металла и продлить таким образом срок службы изделия. Благодаря закалки сталь приобретает следующие качества:

  1. Повышенные твердость и прочность. Позволяют нагруженным деталям, например, пружинам и рессорам, выдерживать большие нагрузки.
  2. Повышенная износостойкость. Позволяет продлить срок службы деталей, уменьая истирание или усталость.
  3. Отсутствие хрупкости после термообработки. Т.к. закалке подвергается только поверхность изделия, середина остается мягкой.

Ценообразование

Стоимость лома стали 45 выше, чем у чугунов, но ниже, чем у нержавеек и цветных металлов. Она варьируется в районе 13 тыс. рублей за тонну. На образование цены влияют:

  • сотировки лондонской биржи черных металлов;
  • спрос и предложение конкретно в вашем городе;
  • чистота металла – наличие ржавчины, процент содержания серы, фосфора и других нежелательных примесей;
  • вид и размеры лома;
  • объемы закупки и способ оплаты.

Структурный состав

По структуре сталь 45 относится к перлитному классу в нормализованном виде, как и все нелегированные углеродистые стали и стали с низким содержанием легирующих элементов. Легированные стали относятся к мартенситному и аутенитному классам, в зависимости от концентрации добавок.

Содержание примесей

Содержание серы и фосфора в стали 45 не может превышать 0.035% для фосфора и 0.04% для серы. Эти показатели соответствуют качественной стали или среднему уровню содержания нежелательных примесей. Для сталей обыкновенного качества эти показатели равны 0.04% и 0.05%; для высококачественных сталей – 0.025% для обеих примесей; для особо высококачественных сталей – 0.025% и 0.015%.

Виды поставки


  ГОСТ  51245-99;

B03 - Обработка металлов давлением. Поковки

  ГОСТ  8479-70;

В22 - Сортовой и фасонный прокат

  ГОСТ  5422-73;   ГОСТ  2591-2006;   ГОСТ  2879-2006;   ГОСТ  9234-74;   ГОСТ  8319.0-75;   ГОСТ  11474-76;   ГОСТ  1133-71;   ГОСТ  8320.0-83;   ГОСТ  2590-2006;

В23 - Листы и полосы

  ГОСТ  82-70;   ГОСТ  14918-80;   ГОСТ  19903-74;   ГОСТ  16523-97;   ГОСТ  103-2006;

В24 - Ленты

  ГОСТ  3560-73;

В32 - Сортовой и фасонный прокат

  ГОСТ  8560-78;   ГОСТ  1050-88;   ГОСТ  14955-77;   ГОСТ  10702-78;   ГОСТ  1051-73;   ГОСТ  8559-75;   ГОСТ  7417-75;

В33 - Листы и полосы

  ГОСТ  4405-75;   ГОСТ  1577-93;

В34 - Ленты

  ГОСТ  2284-79;

В62 - Трубы стальные и соединительные части к ним

  ГОСТ  8645-68;   ГОСТ  8642-68;   ГОСТ  20295-85;   ГОСТ  8644-68;   ГОСТ  12132-66;   ГОСТ  23270-89;   ГОСТ  9567-75;   ГОСТ  8646-68;   ГОСТ  13663-86;   ГОСТ  24950-81;   ГОСТ  8638-57;   ГОСТ  21729-76;   ГОСТ  53383-2009;   ГОСТ  3262-75;   ГОСТ  8734-75;   ГОСТ  8639-82;   ГОСТ  8731-87;   ГОСТ  8732-78;   ГОСТ  8733-74;

В71 - Проволока стальная низкоуглеродистая

  ГОСТ  1526-81;   ГОСТ  5663-79;   ГОСТ  792-67;

В72 - Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая

  ГОСТ  9389-75;   ГОСТ  9850-72;   ГОСТ  3920-70;   ГОСТ  3110-74;   ГОСТ  7372-79;   ГОСТ  9161-85;   ГОСТ  26366-84;

В76 - Сетки металлические

  ГОСТ  3306-88;   ГОСТ  51568-99;

Аналоги и заменители

отечественные аналоги:

 

Марка металлопроката

Заменитель

 

 

45

40Х

 

 

50

 

 

50Г2

 

Зарубежные аналоги марки 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, SWRCH45K, SWRCH48K

 

Франция

1C45, 2C45, AF65, C40E, C45, C45E, C45RR, CC45, XC42H1, XC42H1TS, XC45, XC45H1, XC48, XC48H1

 

Англия

060A47, 080M, 080M46, 1449-50CS, 1449-50HS, 50HS, C45, C45E

 

Евросоюз

1.1191, 2C45, C45, C45E, C45EC, C46

 

Италия

1C45, C43, C45, C45E, C45R, C46

 

Бельгия

C45-1, C45-2, C46

 

Испания

C45, C45E, C45k, C48k, F.114, F.1140, F.1142

 

Китай

45, 45H, ML45, SM45, ZG310-570, ZGD345-570

 

Швеция

1650, 1672

 

Болгария

45, C45, C45E

 

Венгрия

A3, C45E

 

Польша

45

 

Румыния

OLC45, OLC45q, OLC45X

 

Чехия

12050, 12056

 

Австрия

C45SW

 

Австралия

1045, HK1042, K1042

 

Швейцария

C45, Ck45

 

Юж.Корея

SM45C, SM48C

 
           

Химический состав (по ГОСТ 1050-2013)

Химический элемент

%

Углерод (C)

0.42-0.50

Кремний (Si)

0.17-0.37

Медь (Cu), не более

0.25

Мышьяк (As), не более

0.08

Марганец (Mn)

0.50-0.80

Никель (Ni), не более

0.25

Фосфор (P), не более

0.035

Хром (Cr), не более

0.25

Сера (S), не более

0.04

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C

σ0,2, МПа

σB, МПа

δ5, %

δ, %

ψ, %

KCU, Дж/м2

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

   

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставки

Сечение, мм

σB, МПа

δ5, %

δ4, %

ψ, %

Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации

25

600

16

40

 

Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки

640

6

30

   

Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига

<590

40

     

Листы нормализованные и горячекатаные

80

590

18

   

Полосы нормализованные или горячекатаные

6-25

600

16

40

 

Лист горячекатаный

<2

550-690

14

   

Лист горячекатаный

2-3,9

550-690

15

   

Лист холоднокатаный

<2

550-690

15

   

Лист холоднокатаный

2-3,9

550-690

16

   

Механические свойства поковок

Сечение, мм

σ0,2, МПа

σB, МПа

δ5, %

ψ, %

HB

Нормализация

100-300

245

470

19

42

143-179

300-500

245

470

17

35

143-179

500-800

245

470

15

30

143-179

<100

275

530

20

44

156-197

100-300

275

530

17

34

156-197

Закалка. Отпуск

300-500

275

530

15

29

156-197

Нормализация. Закалка. Отпуск.

<100

315

570

17

39

167-207

100-300

315

570

14

34

167-207

300-500

315

570

12

29

167-207

<100

345

590

18

59

174-217

100-300

345

590

17

54

174-217

<100

395

620

17

59

187-229

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С

σ0,2, МПа

σB, МПа

δ5, %

ψ, %

KCU, Дж/м2

HB

Закалка 850 °С, вода. 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 840 °С, вода. 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

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм

σ0,2, МПа

σB, МПа

δ5, %

ψ, %

KCU, Дж/м2

Закалка 850 °С, отпуск 550 °С. Образцы вырезались из центра заготовок.

15

640

780

16

50

98

30

540

730

15

45

78

75

440

690

14

40

59

100

440

690

13

40

49

Технологические свойства

Температура ковки

Начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.

Свариваемость

Трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием

В горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и sB = 640 МПа Kuтв.спл. = 1, Kuб.ст. = 1.

Склонность к отпускной способности

Не склонна.

Флокеночувствительность

Малочувствительна.

Технические характеристики

Температура критических точек

Критическая точка

°С

Ac1

730

Ac3

755

Ar3

690

Ar1

780

Mn

350

Физические свойства

T (Град)

E 10- 5 (МПа)

a 10 6 (1/Град)

l (Вт/(м·град))

r (кг/м3)

C (Дж/(кг·град))

R 10 9 (Ом·м)

20

2

 

 

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

 

 

Резка

Исходные данные

Обрабатываемость резанием Ku

Состояние

HB, МПа

sB, МПа

твердый сплав

быстрорежущая сталь

горячекатаное

170–179

650

1,0

1.0

Твердость, Мпа

Сортамент

ГОСТ

HB 10-1

Трубы

8731–87

207

Прокат горячекатан.

1050–88

229

калиброван.нагартован.

241

калиброван.отожжен.

207

горячекатан. отожжен.

197

Оформление заказа
Организация; контактные Ф.И.О.:
Телефон:
Комментарий:
Форма заказа обратного звонка!
Организация; контактные Ф.И.О.:
Телефон: