Сталь 45

Общие данные

Заменитель
Сталь 40ХСталь 50Сталь 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 поверхности термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Химический состав (по ГОСТ 1050-2013)

Химический элемент %
Углерод (C) 0.42-0.50
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.25
Мышьяк (As), не более 0.08
Марганец (Mn) 0.50-0.80
Никель (Ni), не более 0.25
Фосфор (P), не более 0.035
Хром (Cr), не более 0.25
Сера (S), не более 0.04

Механические свойства

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °C σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % δ, % ψ, % KCU, Дж/м2
Нормализация
200 340 690 10 36 64
300 255 710 22 44 66
400 225 560 21 65 55
500 175 370 23 67 39
600 78 215 33 90 59
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с.
700 140 170 43 96
800 64 110 58 98
900 54 76 62 100
1000 34 50 72 100
1100 22 34 81 100
1200 15 27 90 100

Механические свойства проката

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм σB, МПа δ5, % δ4, % ψ, %
Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации 25 600 16 40
Сталь калиброванная 5-й категории после нагартовки 640 6 30
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой после отпуска или отжига <590 40
Листы нормализованные и горячекатаные 80 590 18
Полосы нормализованные или горячекатаные 6-25 600 16 40
Лист горячекатаный <2 550-690 14
Лист горячекатаный 2-3,9 550-690 15
Лист холоднокатаный <2 550-690 15
Лист холоднокатаный 2-3,9 550-690 16

Механические свойства поковок

Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % HB
Нормализация
100-300 245 470 19 42 143-179
300-500 245 470 17 35 143-179
500-800 245 470 15 30 143-179
<100 275 530 20 44 156-197
100-300 275 530 17 34 156-197
Закалка. Отпуск
300-500 275 530 15 29 156-197
Нормализация. Закалка. Отпуск.
<100 315 570 17 39 167-207
100-300 315 570 14 34 167-207
300-500 315 570 12 29 167-207
<100 345 590 18 59 174-217
100-300 345 590 17 54 174-217
<100 395 620 17 59 187-229

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2 HB
Закалка 850 °С, вода. Образцы диаметром 15 мм
450 830 980 10 40 59
500 730 830 12 45 78
550 640 780 16 50 98
600 590 730 25 55 118
Закалка 840 °С, вода. Диаметр заготовки 60 мм
400 520-590 730-840 12-14 46-50 50-70 202-234
500 470-520 680-770 14-16 52-58 60-90 185-210
600 410-440 610-680 18-20 61-64 90-120 168-190

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % ψ, % KCU, Дж/м2
Закалка 850 °С, отпуск 550 °С. Образцы вырезались из центра заготовок.
15 640 780 16 50 98
30 540 730 15 45 78
75 440 690 14 40 59
100 440 690 13 40 49

Технологические свойства

Температура ковки
Начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость
Трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием
В горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и sB = 640 МПа 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

σ-1, МПа τ-1, МПа σB, МПа σ0,2, 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, ρn, 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 (α, 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

Зарубежные аналоги Стали 45

США Германия Япония Франция Англия Евросоюз Италия Бельгия Испания Китай
DIN,WNr JIS AFNOR BS EN UNI NBN UNE GB
1044 1,0503 S45C 1C45 060A47 1,0503 1C45 C45-1 C45 45
1045 1,1191 S48C 2C45 080M 1,1191 C43 C45-2 C45E 45H
1045H 1,1193 SWRCH45K AF65 080M46 1,1192 C45 C46 C45k ML45
G10420 C45 SWRCH48K C40E 1449-50CS 2C45 C45E C48k SM45
G10430 C45E C45 1449-50HS C45 C45R F.114 ZG310-570
G10440 C45R C45E 50HS C45E C46 F.1140 ZGD345-570
G10450 Cf45 C45RR C45 C45EC F.1142
M1044 Ck45 CC45 C45E C46
Cm45 XC42H1
Cq45 XC42H1TS
XC45
XC45H1
XC48
XC48H1
Швеция Болгария Венгрия Польша Румыния Чехия Австрия Австралия Швейцария Юж.Корея
SS BDS MSZ PN STAS CSN ONORM AS SNV KS
1650 45 A3 45 OLC45 12050 C45SW 1045 C45 SM45C
1672 C45 C45E OLC45q 12056 HK1042 Ck45 SM48C
C45E OLC45X K1042

Условные обозначения

Механические свойства
σB временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
σ0,2 предел текучести условный, МПа
σсж предел прочности при сжатии, МПа
σсж0,2 предел текучести при сжатии, МПа
σ0,05 предел упругости, МПа
σизг предел прочности при изгибе, МПа
σ-1 предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
δ5 , δ4 , δ10 относительное удлинение после разрыва, %
ψ относительное сужение, %
ν относительный сдвиг, %
ε относительная осадка при появлении первой трещины, %
τК предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
τ-1 предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
KCU и KCV ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2
HRCэ и HRB твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно)
HB твёрдость по Бринеллю
HV твёрдость по Виккерсу
HSD твёрдость по Шору
Физические свойства
E модуль упругости нормальный, ГПа
G модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
ρn плотность, кг/м3
λ коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C)
ρ удельное электросопротивление, Ом∙м
α коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С
с удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С)