Сталь 45: характеристики, свойства, применение
На производственные линии поставляется просто огромное количество различных сталей, которые характеризуются своими определенными свойствами. Примером можно назвать материал сталь 45, который получил широкое распространение. Эта сталь характеризуется определенными эксплуатационными качествами, которые стоит рассматривать. ГОСТ на сталь 45 определяет концентрацию всех химических веществ. Марка характеризуется относительно невысокой стоимостью, а расшифровка марки стали определяет широкое ее распространение. Рассмотрим особенности данного предложения подробнее.
Сталь 45Химический состав стали 45
Во много эксплуатационные и другие качества определяются химическим составом. Это связано с тем, что некоторые элементы способны существенно повысить прочность, другие увеличивают хрупкость. Химический состав стали 45 характеризуется присутствием следующих элементов:
- Основные химические элементы Ст 45 представлены железом и углеродом. От концентрации второго элемента во многом зависит то, насколько прочным и твердым получается изделие. Установленные стандарты определяют то, что концентрация углерода должна составлять от 0,42 до 0,5%. При этом в составе металла около 97%.
- В состав включается относительно небольшое количество легирующих элементов. Основными можно назвать магний и кремний. Их показатель концентрации составляет более 0,1%.
- Концентрация других элементов выдерживается в определенном диапазоне. К примеру, ГОСТ определяет небольшое количество серы и фосфора, так как эти элементы приводят к ухудшению эксплуатационных качеств.
Трубы Ст45
Содержание углерода, как и многих других элементов, выдерживается в определенном диапазоне. Этот элемент во многом определяет основные характеристики получаемых изделий, слишком высокая концентрация может привести к твердости поверхности и хрупкости структуры.
Свойства материала
Механические свойства стали 45 определяют широкое распространение этого металла. Концентрация углерода составляет 0,45%, другие примеси крайне незначительны. Это во многом определяет следующие характеристики:
- Плотность стали 45 или удельный вес составляет 7826 кг/м3. За счет этого обеспечивается невысокий показатель веса получаемых изделий, однако легкими их не назовешь. Плотность может несущественно отличаться в зависимости от химического состава.
- К отпускной хрупкости структура не склонна. Сталь 45, характеристики которой можно назвать универсальным предложением, очень часто подвергается закалке, за счет которой существенно повышается твердость поверхности.
- Очень часто проводится поставка заготовок после термической обработки. Она существенно повышает твердость поверхности. Этот момент также определяет то, что твердость стали 45 в состоянии поставки может варьировать в достаточно большом диапазоне. Как правило, твердость выдерживается на уровне 10-1 HB, который соответствует 170 МПа.
- Сталь марки 45 относится к трудносвариваемым металлам, что определяет сложности при проведении сварочных работ. Именно поэтому структура изначально подогревается и лишь только после этого проводится соединение элементов. Прокаливаемость стали 45 также находится на достаточно низком уровне, за счет чего усложняется процесс обработки резанием. Сварка может применяться при применении различного сварочного оборудования. Применение соответствующих электродов позволяет существенно упростить процесс сваривания. Резание сварочным аппаратом также существенно осложняется.
- Довольно часто проводится ковка. Она проводится при температуре 1250 градусов Цельсия, в конце показатель составляет 700 градусов Цельсия.
- Предел прочности и модуль упругости могут варьировать в достаточно большом диапазоне. Все зависит от того, какова температура нагрева поверхности. Предел текучести стали определяет то, насколько она проста при литье различных заготовок.
Свойства сплава Ст 45
В целом можно сказать, что металл подходит для применения при изготовлении различных изделий. В большинстве случаев проводится термическая обработка, которая позволяет существенно увеличить эксплуатационные характеристики. Стоит учитывать, что только при выдерживании температурного режима можно обеспечить условия для правильного перестроения кристаллической решетки.
Скачать ГОСТ 1050-2013
Температура критических точек стали 45
Как ранее было отмечено, для улучшения эксплуатационных качеств металла проводится термическая обработка. Она предусматривает оказание определенного воздействия на структуру, после чего происходит перестроение кристаллической решетки и изменение качеств. Во много при проведении термической обработки учитываются критические точки. Обработка стали Ст 45 проводится с учетом следующих факторов:
- Температурного режима. Важно выбирать правильную температуру, так как слишком низкая становится причиной неполного нагрева структуры и полное перестроение структуры не произойдет. Слишком высокий показатель становится причиной перегрева металла, а также появления окалины. Для обеспечения воздействия требуемой температуры могут применяться самые различные установки. Примером назовем доменные печи или электрические установки. Слишком высокие температуры плавления определяют то, что выполнить закалку рассматриваемой стали в домашних условиях довольно сложно.
- Скорости повышения температуры. Скорость нагрева также может определять то, какие именно качества будут передаваться обрабатываемому изделию. Современное оборудование позволяет с высокой точностью контролировать скорость нагрева. К примеру, ТВЧ имеют электронный блок управления, электрическая энергия преобразуется в магнитную, которая и становится причиной нагрева структуры.
- Продолжительности временного промежутка между воздействием различных температур. При термической обработке всех металлов учитывается присутствие трех критических точек, которые учитываются. Длительность выдержки может зависеть не только от химического состава материала, но и размеров, формы заготовки.
- Особенности прохождения процесса охлаждения. Во много качества получаемого изделия зависят от того, при каких условиях проходил процесс охлаждения. К примеру, есть возможность использовать масло или воду, а также различные порошки в качестве охлаждающей среды.
Довольно часто для изменения качеств металла применяется ТВЧ. Она характеризуется высокой эффективностью в применении, а также простотой в использовании. Сегодня встречаются модели, которые при желании можно установить в домашней мастерской.
Критическими точками принято считать температуры, при которых происходит перестроение структуры. Выделяют три основных температурных точек, которые отображаются на построенной диаграмме.
Уделяется внимание и выбору более подходящей среды охлаждения. К примеру, есть возможность провести охлаждение в воде. Однако подобная среда приводит к неравномерному охлаждению, что приводит к появлению окалины и других проблем. Для более высокого качества применяется масло. Крупногабаритные заготовки можно охлаждать на открытом воздухе, так как для снижения температуры требуется много времени.
Применение
Как уже было отмечено, область применения материала довольно широка. При использовании качественной стали 45 могут изготавливаться различные заготовки. Металл поставляется на производственные линии в виде сортового и фасонного проката.
Применение стали 45 следующие:
- Изготовление изделий, представленных телами вращениями. При создании различных конструкций довольно часто применяются валы, которые могут иметь несколько ступеней и канавки. При этом диаметральный размер может варьировать в большом диапазоне.
- Шпиндели и кулачки, а также шестерни. Довольно сложным в изготовлении изделием можно назвать шестерни. Они получаются при процессе фрезерования круглых заготовок. На структуру может оказываться серьезное механическое воздействие. Именно поэтому часто проводится различная термическая обработка, к примеру, закалка или отпуск. Кулачки и другие подобные изделия также характеризуются тем, что на них оказывается серьезное механическое воздействие.
- Крепежные изделия получили весьма широкое распространение. Они применяются для соединения различных изделий или их фиксации. К крепежным изделиям предъявляются высокие требования. К примеру, поверхность должна выдерживать существенное механическое воздействие или нагрузка, которая оказывается в поперечном направлении.
- Пластинки и листовой материал. Довольно широкое распространение получил листовой металл. Он применяется при изготовлении различных изделий, а также обшивки несущих конструкций. Стоит учитывать, что сегодня листовой материал часто применяется при штамповке и другой обработке давлением.
Применение стали 45
Термическая обработка позволяет существенно расширить область применения металла. К примеру, проводится закалка и нормализация поверхности. Для существенного изменения эксплуатационных качеств проводится легирование состава различными химическими элементами, к примеру, хромом. Повышение концентрации хрома приводит к тому, что металл становится коррозионностойким.
Низкая отпускная хрупкость определяет то, металл применяется при создании изделий сложных форм и конфигураций. Примером можно назвать шестерни и звездочки, которые представлены зубьями со сложной конфигурацией.
Рассматривая аналоги отметим, что есть достаточно большое количество сплавов, которые характеризуются сходными качествами. К примеру, в США и Германии применяются собственные стандарты маркировки при создании сплавов, которые схожи со Сталь 45. К примеру, 1044 и 1045, 1.0503 и 1.1191. Выпуск аналогов проводится и во многих других странах. Что касается металлов со схожими эксплуатационными качествами, то к ним относятся сталь 50 и сталь 50Г, а также сталь 40Х, которая легируется при применении хрома.
Аналог Ст 45 — сталь 1.0503
В заключение отметим, что изделия из стали 45 обладают весьма привлекательными эксплуатационными качествами и при этом обходится недорого. Именно поэтому она применяется в машиностроительной отрасли в качестве основного металла. Структура характеризуется высокой обрабатываемостью резанием. Поэтому заготовки подвергают точению и фрезерованию.
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,
- 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.
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.
Применение стали 45 для изготовление крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)
| 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 | |||
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 | Наименование детали | Предельные параметры | Обязательные испытания | Контроль | |||||||
| Температура стенка, °С не более | Давление номинальное, МПа(кгс/см2), не более | σ0,2, МПа | σв, 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) | + | + | + | + | + | — | |
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.
Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)
| С | Si | Mn | Cr | S | P | Cu | Ni | As |
| 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 |
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 | 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.
Твердость закаленного слоя после отпуска HRCэ при высокочастотной закалке
| Марка стали | Твердость закаленного слоя после отпуска HRCэ | Достижимая глубина слоя, мм |
| 45 | 55-60 | 4 |
Температура критических точек, °С
| Ас1 | Ас | Аr3 | Аr1 | Mн |
| 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 | σв, МПа | δ5(δ4), % | ψ% |
| не менее | |||||
| ГОСТ 1050-88 | Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации | 25 | 600 | 16 | 40 |
| Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки | Образцы | 640 | 6 | 30 | |
| ГОСТ 10702-78 | Сталь калиброванная и калиброванная отпуска или отжига | — | До 590 | — | 40 |
| ГОСТ 1577-93 | Лист нормализованный и горяче- катаный | 80 | 590 | 18 | — |
| 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) | — |
| Лист холоднокатаный | До 2 2-3,9 | 550-690 | (15) (16) | — | |
Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)
| Термообработка | Сечение, мма | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 | Твердость HB, не более |
| не менее | |||||||
| 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 | 17 | 38 | 34 | ||||
| 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 | |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tот, °С | σ0,2, МПа | σв, 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 |
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, 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 | — |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 |
| не менее | |||||
| 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 |
| σ0,2 = 310 МПа, σв = 590 МПа | 245 | 157 |
| σ0,2 = 680 МПа, σв = 880 МПа | 421 | — |
| σ0,2 = 270 МПа, σв = 520 МПа | 231 | — |
| σ0,2 = 480 МПа, σв = 660 МПа | 331 | — |
Ударная вязкость KCU
| Термообработка | KCU, Дж/см2, при температуре, °С | |||
| +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 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 750. Сечение до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Обрабатываемость резанием — Кv тв.спл = 1 и Kv б.ст = 1 в горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и σв = 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 | |
| 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) | ||||||||||||
| 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 | RTm, МПа (кгс/см2) | 598 (61) | 598 (61) | 598 (61) | 598 (61) | 598 (61) | 579 (59) | 559 (57) | 540 (55) | |||||
| RTp0,2, 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* | RTm, МПа (кгс/см2) | 569 (58) | 569 (58) | 569 (58) | 569 (58) | 569 (58) | 549 (56) | 530 (54) | 510 (52) | |||||
| RTp0,2, 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* | RTm, МПа (кгс/мм2) | 470(48) | 470 (48) | 470 (48) | 470 (48) | 470 (48) | 461 (47) | 441 (45) | 412 (42) | |||||
| RTp0,2, 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* | RTm, МПа (кгс/мм2) | 530(54) | 530(54) | 530(54) | 530(54) | 530(54) | 510(52) | 491(50) | 481(49) | |||||
| RTp0,2, 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* | RTm, МПа (кгс/мм2) | 570 (58) | 570 (58) | 570 (58) | 570 (58) | 570 (58) | 549 (56) | 530 (54) | 510 (52) | |||||
| RTp0,2, 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* | RTm, МПа (кгс/мм2) | 590(60) | 590(60) | 590(60) | 590(60) | 590(60) | 569(58) | 549(56) | 530(54) | |||||
| RTp0,2, 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* | RTm, МПа (кгс/мм2) | 615(63) | 615(63) | 615(63) | 615(63) | 615(63) | 598(61) | 579(59) | 559(57) | |||||
| RTp0,2, 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
- RTm — минимальное значение временного сопротивления при расчетной температуре, МПа (кгс/мм2)
- RTp0,2 — минимальное значение предела текучести при расчетной температуре, МПа (кгс/мм2)
Физические свойства
Плотность ρ кг/см3
| Марка Стали | При температуре испытаний, °С | |||||||||
| 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 | |||||||||
| 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 | |||||||||
| 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 | |||||||||
| 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 | |||||||||
| 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 | |||||||||
| 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.
характеристики, вес, твердость, аналоги марки стали 45
Марка стали: 45.
Класс: сталь конструкционная углеродистая качественная.
Использование в промышленности: вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.
Твердость: HB 10 -1 = 170 МПа
Свариваемость материала: трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Температура ковки, oС: начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Флокеночувствительность: малочувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
Вид поставки:
- Сортововй прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 10702-78.
- Калиброванный пруток ГОСТ 1050-88, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
- Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
- Лист тонкий ГОСТ 16523-97.
- Лента ГОСТ 2284-79.
- Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 1577-93, 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.
| 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, SWRCh55K, SWRCh58K |
| Франция | 1C45, 2C45, AF65, C40E, C45, C45E, C45RR, CC45, XC42h2, XC42h2TS, XC45, XC45h2, XC48, XC48h2 |
| Англия | 060A47, 080M, 080M46, 1449-50CS, 1449-50HS, 50HS, C45, C45E |
| Евросоюз | 1.1191, 2C45, C45, C45E, C45EC, C46 |
| Италия | 1C45, C43, C45, C45E, C45R, C46 |
| Бельгия | C45-1, C45-2, C46 |
| Испания | C45, C45E, C45k, C48k, F.114, F.1140, F.1142 |
| Китай | 45, 45H, ML45, SM45, ZG310-570, ZGD345-570 |
| Швеция | 1650, 1672 |
| Болгария | 45, C45, C45E |
| Венгрия | A3, C45E |
| Польша | 45 |
| Румыния | OLC45, OLC45q, OLC45X |
| Чехия | 12050, 12056 |
| Австрия | C45SW |
| Австралия | 1045, HK1042, K1042 |
| Швейцария | C45, Ck45 |
| Южная Корея | SM45C, SM48C |
Свойства стали Ст 45
Приобретая изделия из металла, необходимо знать свойства материала, из которого они изготовлены. То, из стали какой марки произведена продукция, влияет на ее стоимость, прочность, надежность. Это также определяет срок службы и возможную сферу применения.
В данном случае, вы найдете информацию про марку стали 45, которая часто используется для изготовления разнообразных металлических товаров. Она считается конструкционной углеродистой качественной. Чтобы приобрести изделия металлопроката из стали 45, ознакомьтесь с каталогами компании и обратитесь к нашим менеджерам.
Она поставляется в виде сортового и фасонного проката. Вы можете найти обширный список изделий, для которых она применяется. Например, серебрянка, листы металла разной толщины, прутья с разными видами обработки поверхности, поковки и кованые заготовки, длинномерные проволочные изделия, ленты и полоскы, а также трубы.
Сталь 45 и ее характеристики
Малая чувствительность к флокенам.
Сталь 45 и ее удельный вес: показатель равен 7826 кг/м3.
К отпускной хрупкости не склонна.
Термообработка: Состояние поставки.
Твердость стали 45: показатель равен следующим значениям: HB 10 -1 = 170 МПа
Прочность у данного материала повышенный. Именно поэтому из него изготавливаются предметы, которые можно нормализовать, улучшать, чьи поверхности можно подвергать термической обработке.
В данном материале имеется 0,45 процента углерода. Другие примеси крайне незначительны.
Сталь относится к трудносвариваемым материалам. Чтобы произвести процедуру сварки, требуется сначала подогреть сталь, а затем обработать термически. При ковке температура сначала должна быть 1250 градусов по Цельсию, а в конце снизиться до 700 градусов.
Если изделие имеет сечение, которое меньше или равно 400 миллиметрам, то его можно охлаждать на воздухе.
Сталь 45 и ее аналоги
Такой материал могут заменить следующие три марки стали: 50, 50 Г 2 и 40 Х.
Из них также создаются зубчатые колеса, цилиндры, эксцентрические насадки на вал, валы вращающиеся, коленчатые и распределительные, а также другие товары, применяемые в промышленности.
Марка стали 45 может именоваться по-разному в других странах и иметь несколько аналогов. К примеру, в США ей по свойствам равны 8 марок стали, в Германии – 10, во Франции – 14. В Польше аналог только один и он называется просто 45, в Австрии — C45SW.
Применение Стали 45 при производстве редукторов.
Сталь 45. Применение в производстве.
Сталь 45 относится к конструкционным углеродистым качественным сталям. Благодаря высокой выносливости и терпимости к значительным перепадам температуры, сталь 45 применяется при производстве редукторов. Из данной стали изготавливают валы-шестерни и зубчатые колёса для таких массовых изделий из нашего каталога, как редукторы РМ-250, РМ-350, РМ-400, РМ-500 и РМ-850. Сталь 45 является относительно дешёвым металлом, что позволяет производить из неё и цепные приводные звёздочки. После соответствующей термообработки звездочки для цепей ПР-25,4, ПР-31,75, ПР-38,1, ПР-44,45 и ПР-50,8 обеспечивают долгую работоспособность цепного привода.
Химический состав стали.
Хотя основной долей в составе Стали 45 обладает железо (Fe) – до 97%, но определяющим показателем марки является углерод (C), его доля составляет 0,42 – 0,5%. Именно это число обозначается в маркировке стали. Приведём полный химический состав:
- железо (Fe) — до 97%;
- углерод (С) – от 0,42 до 0,5%;
- кремний (Si) – от 0,17 до 0,37%;
- хром (Cr) – до 0,25%;
- марганец (Mn) — 0,5 — 0,8%;
- никель (Ni) – до 0,25%;
- медь (Cu) – до 0,25%;
- фосфор (P) – до 0,035%;
- сера (S) – до 0,04%;
- мышьяк (As) — 0,08.
Малое процентное содержание хрома и никеля определяет подверженность изделий из Стали 45 коррозии, что необходимо учитывать при техническом обслуживании и смазке редукторов и цепных звёздочек.
Сталь 45 ГОСТ.
Сталь 45 применяется в качестве заготовки для самых разнообразных изделий. В зависимости от формы, весь металлопрокат регламентируется ГОСТами. Подробнее:
- Сортовой прокат, в том числе фасонный — ГОСТ 1050-74, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 8509-86, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239-72, ГОСТ 8240-72, ГОСТ 10702-78.
- Калиброванный пруток ГОСТ 1050-74, ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
- Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74.
- Лист тонкий ГОСТ 16523-70.
- Лента ГОСТ 2284-79.
- Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
- Проволока ГОСТ 17305-71, ГОСТ 5663-79.
- Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1131-71.
- Трубы ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8731-87, ГОСТ 21729-78.
Сталь 45. Механические свойства.
Механические характеристики при повышенных температурах
| t испытания, °C | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | d, % | y, % | 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 | sB, МПа | d5, % | d4, % | y, % |
| 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 | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | 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 | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | 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 | s0,2, МПа | sB, МПа | d5, % | y, % | 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 стали.
Температура ковки:
- Начало – 1250 оС;
- Конца – 700 оС;
- Сечение до 400 мм охлаждается на воздухе.
Свариваемость – трудно свариваемая, способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием — в горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и sB = 640 МПа Ku тв.спл. = 1, Ku б.ст. = 1.
Склонность к отпускной способности — не склонна.
Флокеночувствительность – малочувствительна.
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 730 |
| Ac3 | 755 |
| Ar3 | 690 |
| Ar1 | 780 |
| Mn | 350 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | 20 | -20 | -40 | -60 |
| Пруток диаметром 25 мм. Горячекатаное состояние. | 14-15 | 10-14 | 5-14 | 3-8 |
| Пруток диаметром 25 мм. Отжиг | 42-47 | 27-34 | 27-31 | 13 |
| Пруток диаметром 25 мм. Нормализация | 49-52 | 37-42 | 33-37 | 29 |
| Пруток диаметром 25 мм. Закалка. Отпуск | 110-123 | 72-88 | 36-95 | 31-63 |
| Пруток диаметром 120 мм. Горячекатаное состояние | 42-47 | 24-26 | 15-33 | 12 |
| Пруток диаметром 120 мм. Отжиг | 47-52 | 32 | 17-33 | 9 |
| Пруток диаметром 120 мм. Нормализация | 76-80 | 45-55 | 49-56 | 47 |
| Пруток диаметром 120 мм. Закалка. Отпуск | 112-164 | 81 | 80 | 70 |
Предел выносливости Стали 45
| s-1, МПа | t-1, МПа | sB, МПа | s0,2, МПа |
| 245 | 157 | 590 | 310 |
| 421 | 880 | 680 | |
| 231 | 520 | 270 | |
| 331 | 660 | 480 |
Прокаливаемость стали
Твердость для полос прокаливаемости HRCэ (HRB).
| Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||
| 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 | 9 | 12 | 16.5 | 24 | 30 |
| 50.5-59 | 41.5-57 | 29-54 | 25-42.5 | 23-36.5 | 22-33 | 20-31 | (92)-29 | (88)-26 | (86)-24 |
| Термообработка | Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм | ||||||
| Закалка | 50 | 15-35 | 6-12 | ||||||
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 200 | 201 | 193 | 190 | 172 | |||||
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 78 | 69 | 59 | |||||||
| Плотность, pn, кг/см3 | 7826 | 7799 | 7769 | 7735 | 7698 | 7662 | 7625 | 7587 | 7595 | |
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 48 | 47 | 44 | 41 | 39 | 36 | 31 | 27 | 26 | |
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.9 | 12.7 | 13.4 | 14.1 | 14.6 | 14.9 | 15.2 | |||
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 473 | 498 | 515 | 536 | 583 | 578 | 611 | 720 | 708 |
характеристики, плотность, твёрдость. Сталь 45 марки и её применение
Для любого сплава характерны свои характеристики, химический состав элементов, набор заменителей, функциональность, назначение и т.д. Что такое сталь 45? Прежде всего, это сплав, в котором содержится 0,45% углерода, в то время как доля остальных примесей крайне незначительна. Её основными заменителями считают сталь 40х и 50, которые также отличаются высокой прочностью, надежностью и износоустойчивостью.
Сталь 45: химический состав
Процентное соотношение химических элементов, входящих в состав стали марки 45:
- Fe – около 97%
- C – 0,42-0,5%
- Mn – 0,5-0,8%
- Si – 0,17-0,37%
- Ni – не больше 0,25%
- Cr – не больше 0,25%
- Cu – не больше 0,25%
- As – не больше 0,08%
- S – не больше 0,04%
- P – не больше 0,035%
Сталь марки 45: ГОСТы
ГОСТы на прокат из конструкционной углеродистой качественной стали 45:
- ГОСТ 19903-74, 1577-93 – лист толстый
- ГОСТ 16523-97 – лист тонкий
- ГОСТ 8733-74, 8731-74, 8734-75, 21729-76, 8732-78 – труба
- ГОСТ 2284-79 – лента
- ГОСТ 5663-79, 17305-91 – проволока
- ГОСТ 7417-75, 8559-75, 8560-78, 1050-88 – калиброванный пруток
- ГОСТ 14955-77 – шлифованный пруток и серебрянка
- ГОСТ 82-70, 1577-93, 103-2006 – полоса
- ГОСТ 8479-70, 1133-71 – кованые заготовки
Сталь 45: характеристики
Этот углеродистый качественный сплав с легкостью переносит температурные испытания, производимые в диапазоне 200-600°C. При удельном весе в 7826 кг/м3, этот металл обладает высокой твердостью – HB 10-1=170МПа.
Плотность стали 45 по ГОСТ 1050-88 составляет 7826-7595 кг/м3 в диапазоне 20-800оС.
Углеродистая качественная сталь 45, твердость по Бринеллю которой составляет 170МПа, имеет модуль упругости в E 10-5 = 2МПа (при 20оС) и предел прочности 245МПа.
Остальные физические и механические характеристики стали 45 представлены ниже:
Сталь марки 45: применение
Сталь 45 марки широко используется в промышленности, в частности, она идет на изготовление валов (распределительных и коленчатых), шестерней, блиндажей, шпинделей, кулачков, цилиндров и т.п. 45-й металл позволяет получать нормализованные, улучшаемые поверхности, для которых характерна повышенная прочность. При необходимости на порядок улучшить характеристики готовых изделий технологи применяют металл марки 45, легированный хромом – 45х (доля хрома 0,8-1,1%), или литейную сталь 45л.
Сталь 45 считается материалом трудносвариваемым, однако ему не свойственна отпускная хрупкость. Это достаточно весомый фактор при создании конструкций сложных форм и конфигураций. Сварка данного металла производится 2 способами: КТС и РДС.
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 σв = 640 МПа: Kv твердый сплав = 1 Kv быстрорежущая сталь = 1 |
| Флокеночувств. | Малочувствительна |
| Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна |
| Физические свойства | Температура испытаний, °С | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 ρn, 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 | — |
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, обладающая хорошей свариваемостью и обрабатываемостью.
- 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
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 (преобразовано из твердости 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 | 565 МПа | 81900 фунтов на кв. Дюйм |
| Предел прочности, предел текучести | 310 МПа | 45000 фунтов на кв. Дюйм |
| Относительное удлинение при разрыве (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
Повторно нагреть до 400 ° C — 650 ° C (752 ° F — 1202 ° F) по мере необходимости
Выдержать до тех пор, пока температура не станет равномерной
Выдержите 1 час на каждые 25 мм секции
Охладите 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 вырезать, 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.
,Свойства стального материала — SteelConstruction.info
Свойства конструкционной стали зависят как от ее химического состава, так и от способа производства, включая обработку во время изготовления. Стандарты на продукцию определяют пределы для состава, качества и производительности, и эти ограничения используются или предполагаются проектировщиками конструкций. В этой статье рассматриваются основные свойства, представляющие интерес для дизайнера, и указываются соответствующие стандарты для конкретных продуктов.Спецификация металлоконструкций рассматривается в отдельной статье.
Схематическая диаграмма напряжения / деформации для стали
[вверх] Свойства материала, необходимые для конструкции
Свойства, которые необходимо учитывать проектировщикам при выборе изделий из стальных конструкций:
Для конструкции механические свойства получены из минимальных значений, указанных в соответствующем стандарте на продукцию.Свариваемость определяется химическим составом сплава, который регулируется стандартами на продукцию. Прочность зависит от типа сплава — обычная углеродистая сталь, атмосферостойкая сталь или нержавеющая сталь.
[вверх] Факторы, влияющие на механические свойства
Стальприобретает свои механические свойства благодаря сочетанию химического состава, термической обработки и производственных процессов. Хотя основной составляющей стали является железо, добавление очень небольших количеств других элементов может существенно повлиять на свойства стали.Прочность стали можно повысить, добавив такие сплавы, как марганец, ниобий и ванадий. Однако эти легирующие добавки могут также отрицательно повлиять на другие свойства, такие как пластичность, ударная вязкость и свариваемость.
Сведение к минимуму уровня серы может повысить пластичность, а ударную вязкость можно улучшить добавлением никеля. Поэтому химический состав для каждой спецификации стали тщательно сбалансирован и протестирован во время ее производства, чтобы гарантировать достижение соответствующих свойств.
Легирующие элементы также по-разному реагируют, когда материал подвергается термообработке, включающей охлаждение с заданной скоростью от определенной пиковой температуры. Производственный процесс может включать комбинации термической обработки и механической обработки, которые имеют решающее значение для характеристик стали.
Механическая обработка осуществляется во время прокатки или формовки стали. Чем больше прокатывается стали, тем прочнее она становится. Этот эффект очевиден в стандартах на материалы, которые, как правило, указывают на снижение предела текучести с увеличением толщины материала.
Эффект термической обработки лучше всего объясняется со ссылкой на различные технологические маршруты, которые могут использоваться при производстве стали, основными из которых являются:
- Сталь после проката
- Сталь нормализованная
- Сталь нормализованный прокат
- Сталь термомеханически прокатанная (ТМР)
- Закаленная и отпущенная (Q&T) сталь.
Сталь охлаждается во время прокатки, при этом типичная температура окончательной прокатки составляет около 750 ° C.Сталь, которой затем дают остыть естественным путем, называется материалом «после прокатки». Нормализация происходит, когда прокатанный материал снова нагревают примерно до 900 ° C и выдерживают при этой температуре в течение определенного времени, прежде чем дать ему возможность естественным образом остыть. Этот процесс позволяет уменьшить размер зерна и улучшить механические свойства, в частности, ударную вязкость. Нормализованная прокатка — это процесс, при котором после завершения прокатки температура превышает 900 ° C. Это имеет такое же влияние на свойства, как и нормализация, но исключает дополнительный процесс повторного нагрева материала.Нормализованные и нормализованные прокатные стали имеют обозначение «N».
Использование высокопрочной стали может уменьшить объем необходимой стали, но сталь должна быть прочной при рабочих температурах, а также должна обладать достаточной пластичностью, чтобы противостоять любому распространению вязких трещин. Следовательно, стали с более высокой прочностью требуют улучшенной ударной вязкости и пластичности, которые могут быть достигнуты только с использованием малоуглеродистых чистых сталей и за счет максимального измельчения зерна. Реализация процесса термомеханической прокатки (TMR) является эффективным способом достижения этой цели.
Термомеханически прокатанная сталь использует особый химический состав стали, что позволяет снизить температуру окончательной прокатки примерно до 700 ° C. Для прокатки стали при этих более низких температурах требуется большее усилие, и свойства сохраняются, если повторно не нагреть сталь выше 650 ° C. Сталь, подвергнутая термомеханическому прокату, имеет обозначение «М».
Процесс для закаленной и отпущенной стали начинается с нормализованного материала при 900 ° C. Он быстро охлаждается или закаливается для получения стали с высокой прочностью и твердостью, но с низкой вязкостью.Прочность восстанавливается повторным нагревом до 600 ° C, поддержанием температуры в течение определенного времени и затем естественным охлаждением (закалка). Закаленная и отпущенная сталь обозначается буквой Q.
Закалка включает быстрое охлаждение продукта путем погружения непосредственно в воду или масло. Его часто используют в сочетании с отпуском, который представляет собой термообработку на второй стадии до температур ниже диапазона аустенизации. Эффект отпуска заключается в смягчении ранее закаленных структур и их повышении прочности и пластичности.
Схематический график температуры / времени процессов прокатки
[наверх] Прочность
[вверху] Предел текучести
Предел текучести — это наиболее распространенное свойство, которое может понадобиться проектировщику, поскольку это основа, используемая для большинства правил, приведенных в нормах проектирования. В европейских стандартах на конструкционные углеродистые стали (включая погодостойкую сталь) основное обозначение относится к пределу текучести, т.е.грамм. Сталь S355 — это конструкционная сталь с указанным минимальным пределом текучести 355 Н / мм².
Стандарты на продукцию также определяют допустимый диапазон значений предела прочности на разрыв (UTS). Минимальный UTS имеет отношение к некоторым аспектам дизайна.
[вверх] Горячекатаный прокат
Для горячекатаных углеродистых сталей цифра в обозначении представляет собой значение предела текучести для материала толщиной до 16 мм. Разработчикам следует учитывать, что предел текучести уменьшается с увеличением толщины листа или секции (более тонкий материал обрабатывается больше, чем толстый материал, и обработка увеличивает прочность).Для двух наиболее распространенных марок стали, используемых в Великобритании, указанные минимальный предел текучести и минимальный предел прочности на растяжение показаны в таблице ниже для сталей в соответствии с BS EN 10025-2 [1] .
| Марка | Предел текучести (Н / мм 2 ) для номинальной толщины t (мм) | Предел прочности на разрыв (Н / мм 2 ) для номинальной толщины t (мм) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| т ≤ 16 | 16 | 40 | 63 | 3 | 100 | |
| S275 | 275 | 265 | 255 | 245 | 410 | 400 |
| S355 | 355 | 345 | 335 | 325 | 470 | 450 |
Национальное приложение Великобритании к BS EN 1993-1-1 [2] позволяет использовать минимальное значение текучести для конкретной толщины в качестве номинального (характеристического) предела текучести f y и минимального предела прочности на разрыв f u использовать в качестве номинального (характеристического) предела прочности.
Подобные значения приведены для других марок в других частях BS EN 10025 и для полых профилей в соответствии с BS EN 10210-1 [3] .
[вверх] Холодногнутые стали
Существует широкий спектр марок стали для полосовой стали, пригодной для холодной штамповки. Минимальные значения предела текучести и предела прочности указаны в соответствующем стандарте на продукцию BS EN 10346 [4] .
BS EN 1993-1-3 [5] включает в себя значения базового предела текучести f yb и предела прочности на растяжение f u , которые должны использоваться в качестве характерных значений при проектировании.
[вверх] Нержавеющая сталь
Марки нержавеющей стали обозначаются числовым «номером стали» (например, 1.4401 для типичной аустенитной стали), а не системой обозначений «S» для углеродистой стали. Зависимость «напряжение-деформация» не имеет четкого различия между пределом текучести, и «предел текучести» нержавеющей стали для нержавеющей стали обычно указывается в терминах предела текучести, определенного для конкретной постоянной деформации смещения (обычно 0,2% деформации).
Прочность обычно используемых конструкционных нержавеющих сталей составляет от 170 до 450 Н / мм². Аустенитные стали имеют более низкий предел текучести, чем обычно используемые углеродистые стали; Дуплексные стали имеют более высокий предел текучести, чем обычные углеродистые стали. Как для аустенитных, так и для дуплексных нержавеющих сталей отношение предела прочности к пределу текучести больше, чем для углеродистых сталей.
BS EN 1993-1-4 [6] содержит в таблице номинальные (характеристические) значения предела текучести f y и минимального предела прочности на растяжение f u для сталей согласно BS EN 10088-1 [7] для использование в дизайне.
[вверх] Прочность
Образец для испытаний на удар с V-образным надрезом
Все материалы имеют недостатки. В стали эти дефекты принимают форму очень маленьких трещин. Если сталь недостаточно прочная, «трещина» может быстро распространяться без пластической деформации и привести к «хрупкому разрушению». Риск хрупкого разрушения увеличивается с увеличением толщины, растягивающего напряжения, концентраторов напряжений и более низких температур.Вязкость стали и ее способность противостоять хрупкому разрушению зависят от ряда факторов, которые следует учитывать на этапе спецификации. Удобной мерой прочности является испытание на удар по Шарпи с V-образным надрезом — см. Изображение справа. В ходе этого испытания измеряется энергия удара, необходимая для разрушения небольшого образца с надрезом при заданной температуре одним ударом маятника.
В различных стандартах на продукцию указываются минимальные значения энергии удара для различных классов прочности каждого класса прочности.Для нелегированных конструкционных сталей основными обозначениями марок стали JR, J0, J2 и K2. Для мелкозернистых сталей, закаленных и отпущенных сталей (которые обычно более твердые, с более высокой энергией удара) используются разные обозначения. Краткое описание обозначений ударной вязкости приведено в таблице ниже.
| Стандартный | Подкладка | Ударная вязкость | Температура испытания |
|---|---|---|---|
| BS EN 10025-2 [1] BS EN 10210-1 [3] | JR | 27J | 20 o С |
| J0 | 27J | 0 o С | |
| J2 | 27J | -20 o С | |
| К2 | 40J | -20 o С | |
| BS EN 10025-3 [8] | N | 40J | -20 o с |
| NL | 27J | -50 o с | |
| BS EN 10025-4 [9] | M | 40J | -20 o с |
| мл | 27J | -50 o с | |
| BS EN 10025-5 [10] | J0 | 27J | 0 o С |
| J2 | 27J | -20 o С | |
| К2 | 40J | -20 o С | |
| J4 | 27J | -40 o С | |
| J5 | 27J | -50 o С | |
| BS EN 10025-6 [11] | Q | 30J | -20 o с |
| QL | 30J | -40 o с | |
| QL1 | 30J | -60 o c |
Для тонкостенных сталей, предназначенных для холодной штамповки, требования к энергии удара не указаны для материала толщиной менее 6 мм.
Выбор подходящего подкласса для обеспечения соответствующей прочности в расчетных ситуациях приведен в BS EN 1993‑1‑10 [12] и связанном с ним UK NA [13] . Правила связывают температуру воздействия, уровень напряжения и т. Д. С «предельной толщиной» для каждого подкласса стали. PD 6695-1-10 [14] содержит полезные справочные таблицы, а руководство по выбору подходящего субсорта дано в ED007.
Эти правила проектирования были разработаны для конструкций, подверженных усталости, таких как мосты и опорные конструкции кранов, и признано, что их использование в зданиях, где усталость играет незначительную роль, является чрезвычайно безопасным.
Публикация SCI P419 представляет модифицированные пределы толщины стали, которые могут использоваться в зданиях, где усталость не учитывается при проектировании. Эти новые пределы были получены с использованием того же подхода, что и правила проектирования Еврокода, но существенно снижают рост трещин из-за усталости. Используется слово «уменьшить», поскольку предполагать, что никакого роста вообще нет, означало бы полностью устранить эффект усталости. Допускается некоторая усталость (20 000 циклов) на основании ориентировочных указаний стандарта DIN.
Термин «квазистатический» будет охватывать такие конструкции — в действительности, может иметь место некоторая ограниченная цикличность нагрузки, но это обычно не рассматривается — подход к проектированию состоит в том, чтобы рассматривать все нагрузки как статические. Ключом к новому подходу является формула для выражения роста трещины за период до 20 000 циклов. Эксперты из Ахенского университета (которые участвовали в разработке Еврокода) дали это важнейшее выражение.
Дополнительная информация доступна в технической статье в сентябрьском выпуске журнала NSC за 2017 год.
Нержавеющая сталь обычно намного прочнее углеродистой стали; минимальные значения указаны в BS EN 10088-4 [15] . BS EN 1993-1-4 [6] утверждает, что аустенитные и дуплексные стали достаточно прочны и не подвержены хрупкому разрушению при рабочих температурах до -40 ° C.
[вверху] Пластичность
Пластичность — это мера степени, в которой материал может деформироваться или растягиваться между началом текучести и возможным разрушением под действием растягивающей нагрузки, как показано на рисунке ниже.Проектировщик полагается на пластичность для ряда аспектов проектирования, включая перераспределение напряжений в предельном состоянии, конструкцию группы болтов, снижение риска распространения усталостной трещины и в производственных процессах сварки, гибки и правки. Различные стандарты для марок стали в приведенной выше таблице настаивают на минимальном значении пластичности, поэтому проектные предположения действительны, и если они указаны правильно, проектировщик может быть уверен в их адекватных характеристиках.
Напряжение — деформация стали
[вверх] Свариваемость
Приварка ребер жесткости к большой сборной балке
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd)
Все конструкционные стали в основном поддаются сварке. Однако сварка предполагает локальное плавление стали, которая впоследствии остывает.Охлаждение может быть довольно быстрым, поскольку окружающий материал, например балка обеспечивает большой «теплоотвод», а сварной шов (и вводимое тепло) обычно относительно невелик. Это может привести к упрочнению «зоны термического влияния» (HAZ) и снижению ударной вязкости. Чем больше толщина материала, тем больше снижение ударной вязкости.
Склонность к охрупчиванию также зависит от легирующих элементов, главным образом, но не исключительно, от содержания углерода. Эту восприимчивость можно выразить как «эквивалентное значение углерода» (CEV), и различные стандарты продукции для углеродистой стали дают выражения для определения этого значения.
BS EN 10025 [1] устанавливает обязательные пределы для CEV для всех покрываемых изделий из конструкционной стали, и это простая задача для тех, кто контролирует сварку, чтобы гарантировать, что используемые спецификации процедуры сварки соответствуют соответствующей марке стали и CEV.
[вверх] Прочие механические свойства стали
Другие важные для проектировщика механические свойства конструкционной стали включают:
- Модуль упругости, E = 210 000 Н / мм²
- Модуль сдвига, G = E / [2 (1 + ν )] Н / мм², часто принимается равным 81 000 Н / мм²
- Коэффициент Пуассона, ν = 0.3
- Коэффициент теплового расширения, α = 12 x 10 -6 / ° C (в диапазоне температур окружающей среды).
[вверху] Прочность
Нанесение защиты от коррозии на месте
(Изображение любезно предоставлено Hempel UK Ltd.)
Еще одним важным свойством является защита от коррозии. Хотя доступны специальные коррозионно-стойкие стали, они обычно не используются в строительстве.Исключением является погодостойкая сталь.
Наиболее распространенными способами защиты конструкционной стали от коррозии являются окраска или гальванизация. Требуемый тип и степень защиты покрытия зависит от степени воздействия, местоположения, расчетного срока службы и т. Д. Во многих случаях во внутренних сухих условиях не требуется никаких антикоррозионных покрытий, кроме соответствующей противопожарной защиты. Доступна подробная информация о защите от коррозии конструкционной стали.
[вверх] Погодостойкая сталь
Погодоустойчивая сталь — это высокопрочная низколегированная сталь, которая противостоит коррозии, образуя прилипшую защитную ржавчину «патину», которая препятствует дальнейшей коррозии.Защитное покрытие не требуется. Он широко используется в Великобритании для строительства мостов и некоторых зданий. Он также используется для архитектурных элементов и скульптурных сооружений, таких как Ангел Севера.
Ангел Севера
[вверху] Нержавеющая сталь
Типичные кривые напряжение-деформация для нержавеющей и углеродистой стали в отожженном состоянии
Нержавеющая сталь — это материал с высокой коррозионной стойкостью, который можно использовать в конструкционных целях, особенно там, где требуется высококачественная обработка поверхности.Подходящие классы воздействия в типичных средах приведены ниже.
Поведение нержавеющих сталей при напряжении и деформации отличается от углеродистых сталей по ряду аспектов. Наиболее важное различие заключается в форме кривой напряжения-деформации. В то время как углеродистая сталь обычно демонстрирует линейное упругое поведение до предела текучести и плато перед деформационным упрочнением, нержавеющая сталь имеет более округлую реакцию без четко определенного напряжения текучести. Следовательно, предел текучести нержавеющей стали обычно определяется для конкретной остаточной деформации смещения (обычно 0.2% деформации), как показано на рисунке справа, на котором показаны типичные экспериментальные кривые напряжение-деформация для обычных аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей. Показанные кривые представляют диапазон материалов, которые могут поставляться, и не должны использоваться при проектировании.
| Описание | Марка | Минимум 0.Предел текучести 2% (Н / мм 2 ) | Предел прочности на разрыв (Н / мм 2 ) | Относительное удлинение при разрыве (%) |
|---|---|---|---|---|
| Основные хромоникелевые аустенитные стали | 1.4301 | 210 | 520–720 | 45 |
| 1.4307 | 200 | 500–700 | 45 | |
| Стали аустенитные молибден-хром-никелевые | 1.4401 | 220 | 520–670 | 45 |
| 1,4404 | 220 | 520–670 | 45 | |
| Дуплексные стали | 1,4162 | 450 | 650–850 | 30 |
| 1.4462 | 460 | 640–840 | 25 |
Механические свойства относятся к горячекатаному листу. Для холоднокатаной и горячекатаной полосы указанные значения прочности на 10-17% выше.
| BS EN ISO 9223 [16] Класс атмосферной коррозии | Типичная внешняя среда | Подходящая нержавеющая сталь |
|---|---|---|
| C1 (Очень низкий) | Пустыни и арктические районы (очень низкая влажность) | 1.4301 / 1.4307, 1.4162 |
| C2 (Низкий) | Засушливые или низкие уровни загрязнения (сельские районы) | 1.4301 / 1.4307, 1.4162 |
| C3 (средний) | Прибрежные районы с малыми отложениями соли Городские или промышленные районы с умеренным загрязнением | 1.4401 / 1.4404, 1.4162 (1.4301 / 1.4307) |
| C4 (высокий) | Загрязненная городская и промышленная атмосфера Прибрежные районы с умеренными солевыми отложениями Дорожная среда с солями для защиты от обледенения | 1.4462, (1.4401 / 1.4404), другие более высоколегированные дуплексы или аустенитные материалы |
| C5 (Очень высокий) | Сильно загрязненная промышленная среда с высокой влажностью Морская среда с высокой степенью солевых отложений и брызг | 1.4462, другие, более высоколегированные дуплексы или аустенитные материалы |
Материалы, подходящие для более высокого класса, могут использоваться для более низких классов, но могут быть неэффективными с точки зрения затрат. Материалы в скобках можно рассмотреть, если допустима умеренная коррозия. Накопление коррозионных загрязнителей и хлоридов будет выше в защищенных местах; следовательно, может потребоваться выбрать рекомендуемый сорт из следующего более высокого класса коррозии.
[вверх] Список каталогов
- ↑ 1.0 1,1 1,2 BS EN 10025-2: 2019 Горячекатаный прокат из конструкционных сталей. Технические условия поставки нелегированных конструкционных сталей, BSI.
- ↑ NA + A1: 2014 к BS EN 1993-1-1: 2005 + A1: 2014, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций Общие правила и правила для зданий, BSI
- ↑ 3,0 3,1 BS EN 10210-1: 2006 Горячие готовые полые профили конструкционные из нелегированных и мелкозернистых сталей. Технические требования к поставке, BSI.
- ↑ BS EN 10346: 2015 Плоский стальной прокат с непрерывным горячим покрытием для холодной штамповки. Технические условия поставки. BSI
- ↑ BS EN 1993-1-3: 2006 Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций. Общие правила — Дополнительные правила для холодногнутых профилей и листов, BSI.
- ↑ 6,0 6,1 BS EN 1993-1-4: 2006 + A1: 2015 Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Основные правила. Дополнительные правила для нержавеющих сталей, BSI
- ↑ BS EN 10088-1: 2014 Нержавеющие стали.Список нержавеющих сталей, BSI
- ↑ BS EN 10025-3: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 3: Технические условия поставки нормализованных / нормализованных прокатных свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
- ↑ BS EN 10025-4: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 4: Технические условия поставки термомеханических прокатных свариваемых мелкозернистых конструкционных сталей, BSI
- ↑ BS EN 10025-5: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 5: Технические условия поставки для конструкционных сталей с повышенной стойкостью к атмосферной коррозии, BSI
- ↑ BS EN 10025-6: 2019, Горячекатаный прокат из конструкционных сталей, Часть 6: Технические условия поставки плоского проката из конструкционных сталей с высоким пределом текучести в закаленном и отпущенном состоянии, BSI
- ↑ BS EN 1993-1-10: 2005 Еврокод 3.Проектирование металлоконструкций. Вязкость материала и свойства по толщине, BSI.
- ↑ NA к BS EN 1993-1-10: 2005, Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 3: Проектирование стальных конструкций. Прочность материала и свойства по толщине. BSI
- ↑ PD 6695-1-10: 2009 Рекомендации по проектированию конструкций согласно BS EN 1993-1-10. BSI
- ↑ 15,0 15,1 BS EN 10088-4: 2009 Нержавеющие стали. Технические условия поставки листов и полос из коррозионно-стойких сталей строительного назначения, BSI.
- ↑ BS EN ISO 9223: 2012 Коррозия металлов и сплавов, Коррозионная активность атмосферы, Классификация, определение и оценка. BSI
[вверх] Ресурсы
[вверху] См. Также
,C45 Сталь среднеуглеродистая, марка
Что такое материал C45? Сталь марки C45 определяется как среднеуглеродистая сталь с умеренным пределом прочности на разрыв. Материал можно обрабатывать с упрочнением посредством закалки и отпуска на определенных и ограниченных участках. C45 можно также вызвать индукционной закалкой до твердости HRC 55.
Эта марка в большинстве случаев поставляется в состоянии автоматической термообработки i.е. нормализованное состояние. Однако по запросу он может быть предоставлен в различных вариантах термообработки, что указывается дополнительными буквами в названии марки. Это можно оформить с незначительными изменениями химического состава.
Обрабатываемость C45 эквивалентна обрабатываемости низкоуглеродистой стали, например марки CR1, с другой стороны, свариваемость ниже, чем у низкоуглеродистой стали.
Что такое BS EN ISO 683-1: 2018? Стандарт ISO 683-1: 2018 заменяет BS EN 10083-2: 2006, который также определяет C45.Это британский стандарт, принятый ISO, который определяет термически обрабатываемые стали, легированные стали, а также стали для автоматической резки и нелегированные стали для закалки и отпуска. Он опубликован в 2018 году. Стандарт заменяет BS EN 10083-2: 2006, который также определяет C45.
Почему C45 позвонил по номеру 1.1191? Сталь европейской марки 1.1191 — это нелегированная углеродистая сталь, предназначенная для объективной формовки в деформируемые изделия. 1.1191 — это европейское цифровое обозначение этого материала C45.
Формы, доступные на рынке : Ниже приведены доступные формы сталей C45 на мировом рынке:
- Плиты
- Прутки шестигранные
- Блоки
- Пруток круглый
- Квадратные стержни
- листов
Поверхность: токарная, черновая и хромированная.Это должно быть подтверждено поставщиками.
Размерные характеристики стали C45 : Допустимая толщина этого материала C45, полученная в результате онлайн-статистики на рынке, начинается от 10 мм до 1500 мм в зависимости от технологических процессов. Однако ширина этого материала варьируется, и он доступен от 200 мм до 3000 мм. Поскольку он доступен в различных формах, размерные аспекты должны быть подтверждены поставщиками, производителями и дилерами. Диаметр круглого прутка С45 начинается от 8 до 300 миллиметров.
Ориентировочный химический состав сталей C45
Химический состав этой марки указан как
- Максимальный процент углерода (C) составляет 0 . 50 процента.
- Максимальное процентное содержание Марганца (Mn) составляет 0,9 процента, а минимальное — 0,5 процента.
- Максимальное процентное содержание фосфора (P) составляет 0,03 процентов
- Максимальное процентное содержание кремния (Si) составляет 0.04 процентов.
- Максимальное процентное содержание серы (S) составляет 0,035 процента.
- Максимальный процент Никеля (Ni) составляет 0, 4 процента.
- Максимальное процентное содержание Хрома (Cr) составляет 0,4 процента
Остается процентное содержание железа (Fe) с небольшим количеством незначительных примесей.
Механические свойства стали C45 : Ниже приведены некоторые механические свойства материала C45 в закаленном и отпущенном состоянии:
- Предел текучести исследуемой стали выражается в Ньютонах на миллиметр и должен составлять не менее 370–490 Н / мм2 (МПа).
- Свойство удлинения стали C45 варьируется в зависимости от процесса термообработки и толщины, но обычно оно составляет 14-17%.
- Предел прочности при растяжении исследуемой стали выражается в Ньютон на миллиметр и должен составлять не менее 700-800 Н / мм2 (МПа).
C45 Блокирует графическое изображение
Ниже приведены некоторые механические свойства материала C45 в нормализованном стандарте
.- Предел текучести исследуемой стали выражается в ньютонах на миллиметр и должен составлять не менее 275–390 Н / мм2 (МПа).
- Свойство удлинения стали C45 варьируется в зависимости от процесса термообработки и толщины, но обычно оно составляет 14-16%.
- Предел прочности при растяжении исследуемой стали выражается в Ньютон на миллиметр и должен составлять не менее 305-620 Н / мм2 (МПа).
Классы материалов, эквивалентные , в других международных стандартах : Подробнее о
- Эквивалент этого типа в стандартах США и Австралии: 1045
- В обозначении JIS соответствующий материал обозначается как S45C.
- В европейском цифровом обозначении это 1.1191 сталь
Области применения нержавеющих сталей C45: Области применения описаны ниже:
- Материал изготовления валов и осей
- Материал изготовления ножей и малярных скребков
- Материал изготовления шпилек и шпинделей
- Детали, используемые в автомобильной промышленности
- Детали в различных инженерных приложениях
- Используется в производстве различных шестерен
Поставщики стали C45: Список поставщиков также указан ниже:
Контактный телефон поставщика подшипников Sidastico Spa +39 0445/1920895.Адрес поставщика: Via Astico, 44, 36030 Fara Vic.no (VI) — ИТАЛИЯ.
Контактный номер подшипника поставщика West Yorkshire Steel Ltd. +01937584440. Адрес поставщика: Sandbeck Industrial Estate, Wetherby, Leeds. LS22 7DN UK.
,45 # Steel S50c / s45c / s48c / s55c / 45 # / 50 # / 55 # / 1.1191 — Купите 45 # Steel, Dongguan Standard 45 # Steel Steel Plate, Shougang Forged 45 # Steel Carbon Plate Продукт на Alibaba.com
45 # сталь S50C / S45C / S48C / S55C / 45 # / 50 # / 55 # / 1.1191
1. Химический состав сопоставимой стали:
C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Als | Cu | Cu |
0.4 ~ 0,5 | 0,2 ~ 0,3 | 0,6 ~ 0,7 | <= 0,016 | <= 0,008 | <= 0,023 | <= 0,014 | < = 0,005 | 0,018 |
Германия DIN | Китай Gb | Джейсон JIS | США AISA |
45 # / C45 | S45C | 1045 |
2. Твердость:
Твердость при отжиге: HBS <= 22945 Спецификация размера
л Толщина: 20 ~ 300 мм
л Ширина: 205 ~ 2200 мм
л Длина: 2000 ~ 5800 мм
л Размер круглого стержня: 60 ~ 300 мм
И мы также можем предоставить вам нужный размер.
4. Состояние поверхности: Черная поверхность / Шлифовка / Полировка / Фрезерование / Обработка ……
5. Форма : плоский / круглый пруток / квадратный пруток / лист / пластина ……
6. Процесс: EAF + LF + VD + HOT ROLLED + Термическая обработка (опция)
7. Термическая обработка: Нормализованный / Отожженный / Закаленный / отпущенный
8. Технические данные: В соответствии с требованиями заказчика по химическому составу, физическим свойствам и механическим испытаниям
9.Контроль: Ультразвуковой тест согласно SEP 1921-84 Gr3, класс C / c или D / d
10. Состояние при поставке:
л Горячекатаный прокат или ковка
л Черная поверхность / шлифовка / полировка / Фрезерование / Обработка
л Закаленный, отпуск и отжиг
л Материал ДСП или ЭШП
11. Условия оплаты:
30% предоплата T \ T; Остаток оплаты до отгрузки по товаросопроводительным документам или безотзывному аккредитиву по предъявлении
12.Срок поставки: 3-15 дней после предоплаты
13. Характер материала:
л Высококачественная углеродистая конструкционная сталь
л Хорошие режущие характеристики
14. Применение:
Его можно использовать для литья пластмасс под давлением, рамы пресс-формы и некоторых машин среднего класса
15. Распределение на экспортном рынке:
Рынок | Доход (предыдущий год) | Общая выручка (%) | |
Северная Америка | 214 283 долларов США | 1.19 | |
Южная Америка | долл. США 310,660 | 1,73 | |
Восточная Европа | 224,190 | 8 | 7,76 |
Средний Восток | долл. США 330,185 | 1.85 | |
Восточная Азия | 55,220 долл. США | 0,31 | |
Внутренний рынок | 15418,994 долл. США | 042 85.91 | 042 85.91 9000 Отчет об испытаниях:Отчет Южно-Китайского национального метрологического центра Гуандунский институт метрологии Отчет лаборатории MEP Гуанчжоу 17.Основные продукты нашей компании: 18. Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам: ,   |
