Сталь 45 это – 45. , , .

alexxlab | 09.09.2020 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

показатель высокой прочности и технические характеристики

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

Классификация стали

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

Главными качествами материала являются:

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

Сталь и сплавы классифицируют:

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

Химический состав

В зависимости от содержания углерода делят на группы:

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

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

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

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

Структурный состав

Легированные стали подразделяются на виды по структурному анализу:

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

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

Содержание примесей

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

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

Применение

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

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

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

Сталь 45

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

Применение

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

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

Технические характеристики

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

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

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stanok.guru

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.

obrabotkametalla.info

Свойства стали Ст45 - Прочие стали - Чёрные металлы - Каталог статей

Основные свойства стали 45

Сталь 45 гост выделяется среди подобных изделий рядом следующих характеристик: назначением и функциональностью, химическим составом элементов, возможными заменителями, поставщиками, максимальной температурой работоспособности, литейным и техническим набором характеристик. В основных свойствах выделяют ее основные заменители: стали 40Х, 50 и 50Г2. По своим характеристикам они являются наиболее близкими с похожим набором функций. Сталь 45 гост особо применима для валов, как коленчатых, так и распределительных, шпинделей, бандажей, цилиндров, различных видов и форм кулачков и т.д. Другими словами, для всех приборов и устройств, которые должны обладать максимальной прочностью, надежностью и износоустойчивостью. По своему химическому составу данная сталь содержит: медь, марганец, мышьяк, никель, фосфор, хром и др. Касаемо своих механических свойств сталь 45 гост выдерживает многие перепады температур, различные климатические изменения и воздействия. Она спокойно проходит температурные испытания от 200 до 600°. Скорость изменения формы стандартного образца будет достигать 0,009 1/с (6 мм диаметр и 30 мм длина).
Технологически характеристики

По своей способности справляться с различными воздействиями выделяют: сталь 45 гост горячекатаную, калиброванную, серебрянку, кованую, со специальным отжимом и методом обработки. Другая вариативная форма стали – лист. Он может быть холодно- и горячекатаным. Температура ковки на момент начала и конца может достигать 1250 и 700° соответственно. Сталь 45 считается одним из самых трудносвариваемых материалов, зато она не обладает отпускной способностью. Данные свойства особенны важно для сложных форм и конфигураций. Процесс сварки может происходить двумя способами: КТС и РДС. Критические точки работы с разными химическими элементами могут варьироваться от 350 до 730°. Ударная вязкость конечного изделия сталь 45 зависит от диаметра и толщины листа. Безусловно, более прочным окажется лист с наибольшей толщиной. Хотя благодаря методам обработки и производства стали, буквально любое изделие выдержит даже самые резкие воздействия и крупногабаритные конструкции. К сожалению, предел выносливости есть у любого материала, однако у стали он наиболее максимален благодаря физическим свойствам самого исходного материала.

Общие сведения о СТ45

 

Заменитель

стали: 40Х, 50, 50Г2

Вид поставки

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.

Назначение

Вал-шестерни, коленчатые и распределительные   валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие   нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностнй термообработке   детали, от которых требуется повышенная прочность.

Химический состав Ст45

   
Химический элемент

%

Кремний (Si)0.17-0.37
Медь (Cu), не более0.25
Мышьяк (As), не более0.08
Марганец (Mn)0.50-0.80
Никель (Ni), не более0.25
Фосфор (P), не более0.035
Хром (Cr), не более0.25
Сера (S), не более0.04

Механические свойства СТ45

Механические свойства при повышенных температурах

 
t испытания, °Cs0,2, МПаsB, МПаd5, %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 из стали Ст45

 
Термообработка, состояние поставкиСечение, ммsB, МПаd5, %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  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, ммs0,2, МПаsB, МПаd5, %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

   
Сечение, ммs0,2, МПаsB, МПаd5, %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

 
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 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

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

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 

 

gost-tu.ucoz.ru

Нормализация стали 45: описание процесса, режимы, температура

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

Нормализация стали 45

Особенности нормализация стали марки 45

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

Что такое нормализация?

Под этим понятием понимается нагрев:

  • доэвтектоидной стали более чем Ас3;
  • заэвтектоидной стали более чем Аcm на 50 градусов.

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

Температура нагрева стали при термообработке

Если производится нормализация стали 45, то эта процедура заменяет высокий отпуск и закалку. При это происходит понижение механических свойств, но за то снижается деформация изделий, чего не скажешь про результат, который получается при закалке. С учетом того, что температура, используемая для нормализации при критической точке Ac3, составляет 770 градусов. За счет этого температура нагревания должна быть не меньше 810 градусов. В таком случае структура аустенита распадается на 100%.

Если понизить температуру до Ar3, то сразу же появятся первые зернышки феррита. Если продолжить понижение до Ar1, то из аустенита выделятся только зерна феррита, а концентрация углерода в остатке будет подниматься, а значит, что при таком же уровне температуры быстро достигнет 0,8%. Если температура нормализации стали 45 еще немного опустится, то начнет выделяться перлит.

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

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

Существует несколько стадий обработки будущих изделий:

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

Инструменты для проведения работы:

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

Процедура термообработки

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

Термообработка стали

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

Характеристика стали 45

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

Сталь марки 45

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

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

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

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Сталь 45 - ГОСТы, свойства, характеристики и применение

Сталь 45 - всегда в наличии на складе более 30 тонн. Физические и механические свойства ст 45 позволяют применять ее во многих сферах производства. Низкая цена за тонну и доставка точно в срок.

(351) 735-59-79

Деятельность ГК «Промгруппа» в первую очередь ориентирована на предприятия машиностроительной и обрабатывающей отраслей . Именно поэтому складская программа ООО «Промгруппа» представляет широкую номенклатуру инструментальных (легированные, штамповые, валковые, углеродистые, быстрорежущие) и конструкционных (легированные, рессорно-пружинные, подшипниковые) марок стали.

Характеристика материала ст.45

Марка стали:45
Заменитель:40Х, 50, 50Г2
Классификация :Сталь конструкционная углеродистая качественная
Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: Нет данных.
Применение: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.

Механические свойства при Т=20oС ст. 45

СортаментРазмерНапр.sв sT d5y KCUТермообр.
- мм -МПаМПа % %кДж / м2 -
Трубы, ГОСТ 8731-8758832314
Пруток калиброван., ГОСТ 10702-7859040Отжиг
Прокат, ГОСТ 1050-88 до 806003551640Нормализация
Прокат нагартован., ГОСТ 1050-88640630
Прокат отожжен., ГОСТ 1050-885401340
Лента отожжен., ГОСТ 2284-79440-69014
Лента нагартован., ГОСТ 2284-79690-1030
Полоса, ГОСТ 1577-936 - 606003551640Нормализация
Твердость ст45 , Трубы ГОСТ 8731-87 HB 10 -1 = 207 МПа
Твердость стали 45 , Прокат горячекатан. ГОСТ 1050-88 HB 10 -1 = 229 МПа
Твердость 45 , Прокат калиброван. нагартован. ГОСТ 1050-88 HB 10 -1 = 241 МПа
Твердость 45 , Прокат калиброван. отожжен. ГОСТ 1050-88 HB 10 -1 = 207 МПа
Твердость 45 , Прокат горячекатан. отожжен. ГОСТ 1050-88 HB 10 -1 = 197 МПа

www.promgroupchel.ru

Сталь 45 - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Доска объявлений

Сталь 45 - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Сталь 45

Общие сведения

Заменитель

стали: 40Х, 50, 50Г2

Вид поставки

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.

Назначение

Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностнй термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Химический состав

Химический элемент

%

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 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    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

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 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

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

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 

 

 

[ Назад ]

s-metall.com.ua

Сталь 45

45

Механические свойства при комнатной температуре

 

НД

 

Режим термообработки

 

Сечение,

мм

 

σ0,2,

Н/мм2

 

 

σВ,

Н/мм2

 

 

δ,

%

 

Ψ,

%

 

KCU,

Дж/см2

 

 

HRC

 

 

НВ

Операция

t, ºС

Охлаждающая

среда

 

не менее

ГОСТ

8479–70

 

Нормализация

Отпуск

 

 

 

830–860

550–600

 

 

Воздух

Воздух или

печь

 До 100

100–300

300–500

 

500–800

315

275

245

 

245

570

530

470

 

470

17

17

17

 

15

38

38

35

 

30

39

34

34

 

34

 

167–207

156–197

143–179

 

143–179

Закалка

Отпуск

820–850

550–650

Вода

Воздух

 До 100

101–300

301–500

395

345

315

615

590

570

17

17

12

45

40

30

59

54

29

 

187–229

174–217

167–207

ГОСТ

8731–74

Термическая

обработка

 

 

ø  20–820

s 2,5–36

320

590

 

14

 

 

 

≤ 207

ГОСТ

8733–74

Термическая

обработка

 

 

ø 5–250

s 0,3–24

320

590

 

14

 

 

 

≤ 207

ГОСТ

10702–78

Термическая

обработка

 

 

 

5–48

 

 

 

590

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

≤ 207

ГОСТ

16523–

97

 

 

 

Термическая обработка

 

Горячекатаный лист

 

До 2,0

Свыше

2,0

 

490–720

490–720

 

12

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Холоднокатаный лист

 

До 2,0

Свыше

2,0

 

490–720

490–720

 

13

14

 

 

 

 

 

 

ТУ 108.

11.890–87

Термическая  обработка

До 800

 

275

530

 

13

 

30

 

29

 

 

156–197

ДЦ

Поверхностная закалка с нагревом ТВЧ и низкий отпуск

 

 

Вода

 

 

 

 

 

Не определяются

Повер-

хности

40–56

 

Закалка3

Отпуск

830–850

160–180

Масло

Воздух

До 15

 

650

900

15

40

30

30–40

Закалка

Отпуск

830–850

180–200

Вода

Воздух

До 20

950

1200

6

22

40–50

1 Поперечные образцы.

2 Работа удара, Дж.

3 Режим для мелких тонкостенных деталей сложной конфигурации.

Назначение. Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, плунжеры, стойки, колонны, оправки, рычаги, траверсы, хвостовики, цилиндры, кулачки, штуцеры, шайбы, вилки кронштейны, установочные винты, пальцы, втулки, арматура, детали насосов, тяги, штыри, шпонки, храповики, стропы и другие детали, крепеж трубопроводов ТЭС, АЭС, паровых турбин.

Предел

выносливости,

Н/мм2

 

Термообработка

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2,

при t, ºС

 

Термообработка

σ-1

τ-1

+ 20

– 20

– 40

– 60

– 80

– 100

 

280

 

170

Нормализация с 850 ºС,

отпуск при 550–650 ºС.

 

90–94

 

61

 

61

 

49

 

40

 

12

 

Нормализация и отпуск

Технологические характеристики

Ковка

Охлаждение поковок, изготовленных

Вид полуфабриката

Температурный

интервал ковки,  ºС

из слитков

из заготовок

Размер сечения, мм

Условия охлаждения

Размер сечения, мм

Условия охлаждения

 

 

 

Слиток

Заготовка

 

 

 

1250–780

1250–750

Поковки всех размеров:

ответственного назначения

Нормализация, два переохлаждения, отпуск

 

До 800

 

 

На воздухе

Остальные поковки:

а) до 400,

б) 401–800,

в) > 800

 

а) на воздухе,

б) отжиг низкотемпературный,

в) отжиг низкотемпературный, одно переохлаждение

Свариваемость

Обрабатываемость резанием

Флокеночувствительность

Ограниченно свариваемая.

Способы сварки: РД, РАД, АФ, МП и ЭШ.

Рекомендуются подогрев и последующая термообработка.

В горячекатаном состоянии при  170–179 НВ и

σВ = 650 Н/мм2

К = 1,0 (твердый сплав),

К = 1,0 (быстрорежущая сталь)

Мало чувствительна

Склонность к отпускной хрупкости

Не склонна

stalmaximum.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *