Сталь 45Х
| Марка | 45Х |
| Заменитель: | 40Х, 50Х, 45ХЦ, 40ХГТ, 40ХФ, 40Х2АФЕ |
| Классификация | Сталь конструкционная легированная |
| Применение | валы, шестерни, оси, болты, шатуны и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной твердости, износостойкости, прочности и работающие при незначительных ударных нагрузках. |
Химический состав в % материала 45Х
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
| 0.41 -0.49 | 0.17 - 0.37 | 0.5 - 0.8 | до 0.3 | до 0.035 | до 0.035 | 0.8 - 1.1 | до 0.3 |
Температура критических точек материала 45Х.
| Ac1 =735, Ac3(Acm) =770, Ar3(Arcm) =690, Ar1 =660, Mn =355 |
Механические свойства при Т=20oС материала 45Х .
| Сортамент | Размер | Напр. | s в | s T | d 5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
Поковки | до 100 |
| 570 | 315 | 17 | 38 | 390 | Нормализация |
Поковки | 300 - 500 |
| 570 | 315 | 12 | 30 | 290 | Нормализация |
Поковки | 500 - 800 |
| 570 | 315 | 11 | 30 | 290 | Нормализация |
Пруток |
Ж 25 |
| 1030 | 835 | 9 | 45 | 490 | Закалка840oC, масло,Отпуск520oC, вода, |
| Твердостьматериала 45Х после отжига , | HB 10 -1 = 229 МПа |
Физические свойства материала 45Х .
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 2.06 | 7820 | ||||
| 100 | 12.8 | |||||
| 200 | 13 | |||||
| 300 | 13.7 | |||||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R10 9 |
Технологические свойства материала 45Х .
| Свариваемость: | трудносвариваемая. |
| Флокеночувствительность: | чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | склонна. |
Обозначения:
| Механические свойства : | |
s в | - Предел кратковременной прочности, [МПа] |
s T | - Предел пропорциональности(предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
d 5 | - Относительное удлинение при разрыве, [ % ] |
y | - Относительное сужение , [ % ] |
| KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| HB | - Твердость по Бринеллю , [МПа] |
| Физические свойства : | |
| T | - Температура,при которой получены данные свойства , [Град] |
| E | - Модуль упругости первого рода , [МПа] |
a | - Коэффициент температурного (линейного) расширения(диапазон 20o - T ) , [1/Град] |
l | - Коэффициент теплопроводности(теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
r | - Плотность материала, [кг/м3] |
| C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] |
| R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
| Свариваемость : | |
| без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг |
В эпоху высоких технологий и многообразия материалов, сталь остаётся незаменимым составляющим в строительстве, производстве деталей машин, обработке металлов и других областях. Особое место в этой нише занимает сталь 45Х - универсальный материал с высокими эксплуатационными характеристиками.
Своё название «45Х» сталь получила согласно ГОСТу 4543-71, где первые две цифры указывают процент содержания углерода, а третья - хрома. Это маркировка не просто упрощает идентификацию, но и дает понимание классификации данного материала.
Обилие достоинств стали 45Х, таких как высокая прочность, пластичность, твердость и устойчивость к коррозии, открывают широкие возможности для её использования в самых разных отраслях промышленности и строительства.
Химический состав
Сталь 45Х относится к высококачественным углеродистым сталям и имеет уникальный химический состав. Он определяет физические и механические свойства материала, а также его свойства при проведении термической обработки.
Основные элементы, входящие в состав стали 45Х:
- Углерод (С) - 0.42-0.50%
- Марганец (Mn) - 0.50-0.80%
- Силиций (Si) - 0.17-0.37%
- Хром (Cr) - 0.80-1.10%
- Никель (Ni) - не более 0.30%
- Медь (Cu) - не более 0.30%
- Фосфор (Р) - не более 0.035%
- Сера (S) - не более 0.030%
Важно отметить, что данные об относительном содержании элементов могут несколько варьироваться в зависимости от производителя, но эта информация дает общее представление о химическом составе стали 45Х. Из-за наличия в составе хрома, этот тип стали обладает высокой прочностью и твёрдостью, а также способностью устойчиво переносить нагрузки.
Именно благодаря своему химическому составу сталь 45Х используется в приборостроении, авиации и транспортной промышленности при производстве различных деталей и узлов, которые должны выдерживать высокие механические нагрузки.
Механические свойства
Сталь 45Х обладает рядом механических свойств, которые определяются её химическим составом и режимом термической обработки. Ниже приведены основные механические характеристики этого типа стали.
- Предел прочности - это максимальная нагрузка, которой может выдержать материал прежде, чем произойдёт его разрушение. У стали 45Х этот показатель составляет от 590 до 780 МПа в зависимости от режима термообработки.
- Предел текучести - величина напряжения, при достижении которого материал начинает деформироваться без увеличения нагрузки. Для стали 45Х она составляет от 355 до 490 МПа.
- Ударная вязкость - свойство материала поглощать энергию удара без разрушения. Указанная сталь обладает ударной вязкостью 78-93 Дж/кг·м, в зависимости от температуры и состояния стали.
- Твердость - способность материала противостоять проникновению в его поверхность другого, более твердого тела. Твердость стали 45Х по шкале Бринелля составляет 207-269 HB.
- Пластичность - это свойство материала деформироваться под действием силы и сохранять эту деформацию после прекращения действия силы. Пластичность стали 45Х характеризуется высокими значениями и зависит от температуры и режима термообработки.
Все указанные свойства могут изменяться в зависимости от условий эксплуатации и режима термической обработки стали.
Применение
Сталь 45Х используется в промышленности весьма широко. Благодаря высокой прочности и пластичности этого материала его можно использовать в нескольких сферах, включая автомобильную, судостроительную и строительную отрасли.
| Сфера применения | Тип продукции |
|---|---|
| Автомобильная промышленность | Распредвалы, валы коробок передач, шестерни, кулачковые валы. |
| Строительная отрасль | Арматура для конструкций, стенных и потолочных панелей. |
| Судостроительная промышленность | Винты, валы, крепежные элементы корпуса судна |
| Машиностроение | Детали, работающие при высоких нагрузках. |
Стоит отметить, что в каждой из этих сфер сталь 45Х может применяться для изготовления различных деталей и механизмов. Таким образом, данная сталь является многопрофильным материалом, гарантирующим прочность и долговечность изделий.
Форма поставки
Сталь 45Х поставляется в нескольких видах, каждый из которых предназначен для выполнения определенного рода работ. Выбор вида поставки зависит от требований заказчика и направления использования стали.
Основными видами поставки стали 45Х являются:
- Прокат в виде стержней, плит, кругов, листов, полос. Эти формы поставки подходят для изготовления деталей различного назначения, включая элементы машин и механизмов.
- Кованые заготовки. Сталь 45Х характеризуется высокими механическими свойствами и хорошей обрабатываемостью, что делает ее идеальным материалом для изготовления кованых изделий.
- Штампованные детали. С данным видом поставки после штамповки получаются сложные формы изделий с минимальной дополнительной обработкой.
Важно отметить, что каждый вид поставки требует внимательного выбора параметров стали, таких как состав, прочность, твердость и др. Эти параметры вязко-упругих свойств стали 45Х определяют её пригодности для конкретного вида поставки и последующей эксплуатации.
В заключении, выбор подходящего вида поставки стали 45Х позволяет оптимизировать процесс производства и обеспечить высокое качество конечных изделий.
Зарубежные аналоги
Сталь 45Х относится к высококачественной стали, которую применяют в машиностроении и строительстве. Существует несколько зарубежных аналогов, которые по своему составу и свойствам очень близки к отечественной 45Х.
Один из наиболее распространённых аналогов - это американская сталь AISI 1045. Этот тип стали производится по американским стандартам и имеет очень близкий химический состав. Работают с ней в условиях, которые требуют повышенной прочности, хорошей свариваемости и высоких температур.
Также можно отметить европейский аналог - сталь C45, производимую по немецким и итальянским стандартам. Она характеризуется высокой прочностью на растяжение, хорошей пластичностью и ударной вязкостью. Сталь C45 применяется в автопроме, машиностроении и строительной отрасли.
В Японии 45Х заменяют сталью S45C. Она отличается высокой прочностью, хорошей пластичностью и термической стабильностью. Японская сталь S45C используется для производства деталей, подверженных интенсивной механической нагрузке.
Таким образом, в различных странах существуют аналоги стали 45Х, которые по своим свойствам и области применения очень близки к отечественному варианту.
