Сталь 45 аналог китай
Обновлено: 16.05.2024
Сталь 45 – популярный материал для изготовления деталей механизмов, требующих повышенной прочности и износостойкости. Сплав улучшается с помощью термической обработки, что существенно продлевает срок службы изделий. Применяется при высоких температурах (до 200С без потери свойств). В строительстве используется ограниченно в виду затрудненной свариваемости и чувствительности к коррозии.
Общие данные
Сталь 45 – углеродистая конструкционная нелегированная специальная качественная сталь. Основные элементы – углерод и железо. Легирующие добавки отсутствуют. По содержанию серы и фосфора в составе сталь 45 соответствует качественным сталям. Степень раскисления – спокойная. Сталь 45 не является устойчивой к коррозии или средам с повышенной кислотностью, эксплуатация в условиях повышенной влажности затруднена, требуется защитное покрытие.
Расшифровка
Маркировка стали 45 содержит в себе информацию об активном химическом составе, качестве материала по содержанию вредных примесей и степени раскисления.
Слово «сталь» означает, что сплав относится к качественным. Качество сплава определяется по уровню содержания серы и фосфора в составе. Сера и фосфор относятся к вредным примесям, они образуют с железом нежелательные соединения, которые пагубно влияют на целостность структуры металла, приводят к повышенной хрупкости при высоких и низких температурах (красноломкость и хладноломкость), отрицательно влияют на общие свойства металла. Чем меньше фосфора и серы в составе стали, тем выше качество. По качеству различают сплавы:
- обыкновенного качества (ст);
- качественные (сталь);
- высококачественные (А);
- особо высококачественные (Ш).
Число 45 указывает на процент содержания углерода в сотых долях (0.45%). Углерод является главным структурообразующим элементом в нелегированных углеродистых сталях. Регулируя содержание углерода, можно добиться значительной разницы в свойствах сплава. Высокое содержание углерода придает стали прочность и твердость, но снижает пластичность и ударную вязкость. Высокоуглеродистые стали отлично выдерживают статические нагрузки, не склонны к деформированию, демонстрируют высокие показатели прочности и лучше всего подходят для изготовления жестких строительных конструкций, например, несущих ферм. Стали с низким содержанием углерода больше подходят для конструкций, подвергающихся ударным нагрузкам, т.к. они не склонны к ломкости, демонстрируют высокие показатели текучести, ударной вязкости и упругости. В обработке лучше всего показывают себя стали с низким содержанием углерода, они лучше свариваются, режутся и гнутся, менее склонны к хрупкости, ломкости, образованию трещин.
Сп (в данном случае не указывается) означает спокойное состояние стали в результате высокой степени раскисления. Раскислением называется процесс вывода газов (главным образом кислорода и азота) на этапе затвердевания сплава. Чем выше уровень раскисления, тем меньше пузырьков и газовых раковин образуется на поверхности и в структуре металла в процессе его производства. Наименее пористой структурой обладают спокойные сплавы (сп или без индекса), средний показатель пористости - у полуспокойных (пс), наибольшее число пузырьков – у кипящих сплавов (кп). Раскисление обеспечивается с помощью ввода в состав добавки-раскислителя, который связывает нежелательные элементы, препятствуя газообразованию. Чаще всего используются марганец и кремний.
В состав сплава 45 входят химические элементы, не указанные в маркировке, их количество незначительно и никак не влияет на свойства металла.
Применение
Ассортимент изделий, изготавливаемых из стали марки 45 весьма широк, это обусловлено свойствами металла, простотой производства и распространенностью на отечественном рынке. Из этой стали производят детали повышенной прочности, такие как:
- цилиндры;
- шпиндели;
- кулачки;
- бандажи;
- цапфы;
- скалки насосов;
- штифты;
- фиксаторы и шпонки буровых станков;
- упорный винт;
- цепные колеса буровых лебедок;
- шестерни конические и обыкновенные;
- ролики превентора;
- переводники для труб бурильных и рабочих;
- корпуса колонковых долот;
- стволы и переводники вертлюгов;
- компрессоры;
- роторы;
- пальцы крейцкопфов грязевых насосов;
- валы центробежных насосов;
- штоки грязевых насосов;
- муфты насосных штанг;
- валы шестерни.
Основными потребителями стали 45 являются нефтедобывающая, горноперерабатывающая, машиностроительная отрасли.
Достоинства и недостатки
Каждый сплав обладает индивидуальными характеристиками, наиболее востребованными в основной сфере его применения. Универсальные сплавы встречаются достаточно редко, при этом универсальностью принято называть удачное соотношение цена-качество по сравнению с аналогами, а не широту свойств материала. Достоинства и недостатки стали 45 определяют ее положение на рынке, специфику применения и очерчивают круг задач, решаемых с ее помощью.
- устойчивость к интенсивным нагрузкам, ударам и трению;
- возможность эксплуатации при тяжелых погодных условиях;
- высокий предел выносливости;
- хорошая переносимость перепада температур;
- невысокая стоимость производства;
- простота механической обработки;
- невысокая чувствительность к флокенам;
- не подвержена отпускной хрупкости;
- сохраняет свойства при температурах до 600С.
- теряет прочность при нагреве выше 200С;
- свариваемость ограничена;
- материал подвержен коррозии.
Зачем проводить закалку
Назначение процедуры закалки – улучшить характеристики внешнего слоя металла и продлить таким образом срок службы изделия. Благодаря закалки сталь приобретает следующие качества:
- Повышенные твердость и прочность. Позволяют нагруженным деталям, например, пружинам и рессорам, выдерживать большие нагрузки.
- Повышенная износостойкость. Позволяет продлить срок службы деталей, уменьая истирание или усталость.
- Отсутствие хрупкости после термообработки. Т.к. закалке подвергается только поверхность изделия, середина остается мягкой.
Ценообразование
Стоимость лома стали 45 выше, чем у чугунов, но ниже, чем у нержавеек и цветных металлов. Она варьируется в районе 13 тыс. рублей за тонну. На образование цены влияют:
- сотировки лондонской биржи черных металлов;
- спрос и предложение конкретно в вашем городе;
- чистота металла – наличие ржавчины, процент содержания серы, фосфора и других нежелательных примесей;
- вид и размеры лома;
- объемы закупки и способ оплаты.
Структурный состав
По структуре сталь 45 относится к перлитному классу в нормализованном виде, как и все нелегированные углеродистые стали и стали с низким содержанием легирующих элементов. Легированные стали относятся к мартенситному и аутенитному классам, в зависимости от концентрации добавок.
Содержание примесей
Содержание серы и фосфора в стали 45 не может превышать 0.035% для фосфора и 0.04% для серы. Эти показатели соответствуют качественной стали или среднему уровню содержания нежелательных примесей. Для сталей обыкновенного качества эти показатели равны 0.04% и 0.05%; для высококачественных сталей – 0.025% для обеих примесей; для особо высококачественных сталей – 0.025% и 0.015%.
Виды поставки
B03 - Обработка металлов давлением. Поковки
В22 - Сортовой и фасонный прокат
ГОСТ 5422-73; ГОСТ 2591-2006; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 9234-74; ГОСТ 8319.0-75; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 1133-71; ГОСТ 8320.0-83; ГОСТ 2590-2006;
В23 - Листы и полосы
В32 - Сортовой и фасонный прокат
ГОСТ 8560-78; ГОСТ 1050-88; ГОСТ 14955-77; ГОСТ 10702-78; ГОСТ 1051-73; ГОСТ 8559-75; ГОСТ 7417-75;
В33 - Листы и полосы
ГОСТ 4405-75; ГОСТ 1577-93;
В62 - Трубы стальные и соединительные части к ним
В71 - Проволока стальная низкоуглеродистая
ГОСТ 1526-81; ГОСТ 5663-79; ГОСТ 792-67;
В72 - Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая
ГОСТ 9389-75; ГОСТ 9850-72; ГОСТ 3920-70; ГОСТ 3110-74; ГОСТ 7372-79; ГОСТ 9161-85; ГОСТ 26366-84;
Сталь 45Х конструкционная легированная
Cортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543—71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 10702-78.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955—77.
Лист толстый ГОСТ 1577—81, ГОСТ 19903-74.
Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.
Назначение и применение
Сталь 45Х является конструкционной углеродистой легированной сталью перлитного класса. Из стали 45Х изготавливают детали к которым предъявляются требования повышенной твердости, износостойкости, прочности и работающие при незначительных ударных нагрузках:
- валы,
- шестерни,
- оси,
- болты,
- шатуны и другие детали.
Кроме перечисленного сталь 45Х применяется для изготовления нагруженных валов, штоков насосов и задвижек, работающих при температуре не выше 450 °С в некоррозионной среде, для высоконагруженных болтов и шпилек, для валов центробежных насосов.
Часто детали нефтепромыслового оборудования из стали 45Х (например, цилиндрическая поверхность на рабочем участке штоков поршня грязевых насосов, вылы, звездочки и зубчатые колеса буровых установок, пальцы шарниров и т.д.) подвергаются закалке с нагревом токами высокой частоты.
Расшифровка стали 45Х
Цифра 45 означает, что содержание углерода в стали составляет 0,45%.
Буква Х означает, что в стали содержится хром в количестве до 1,5%.
Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)
| Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||||
| С | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | Al | Ti | V | B | |
| 0,41-0,49 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,80-1,10 | — | — | — | — | — | — | |
ПРИМЕЧАНИЕ: знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если не указано иное (см. ГОСТ 4543-2016).
Твердость (ГОСТ 4543-2016)
- Твердость по Бринеллю металлопродукции в отожженном (ОТ) или высокоотпущенной (ВО) состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском (Н+ВО), диаметром или толщиной свыше 5 мм должна соответствовать нормам, указанным в таблице
Марка стали Твердость HB, не более 45Х 229
Механические свойства проката (ГОСТ 4543-2016)
| Марка стали | Режим термической обработки | Механические свойства, не менее | Размер сечения заготовок для термической обработки (диаметр круга или сторона квадрата), мм | ||||||||
| Закалка | Отпуск | Предел текучести σт, Н/мм2 | Временное сопротивление σв, Н/мм2 | Относительное | Ударная вязкость КС U, Дж/см2 | ||||||
| Температура, °С | Среда охлажде- ния | Темпера- тура, °С | Среда охлаждения | удлинение δ,% | сужение Ψ, % | ||||||
| 1-й закалки или нор- мализации | 2-й за- калки | ||||||||||
| 45Х | 840 | — | Масло | 520 | Вода или масло | 835 | 1030 | 9 | 45 | 49 | 25 |
Температура критических точек, °С
Механические свойства
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tотп. °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | Твердость HB |
| Пруток диаметром 25 мм; закалка с 830 °С в масле | |||||
| 300 | 1490 | 1710 | 10 | 27 | 500 |
| 400 | 1270 | 1490 | 12 | 37 | 450 |
| 500 | 1130 | 1240 | 17 | 50 | 375 |
| 600 | 880 | 1030 | 21 | 60 | 300 |
| Пруток диаметром 50 мм; закалка с 820 °С в масле | |||||
| 400 | 1270 | 1490 | 12 | 37 | 450 |
| 500 | 1130 | 1240 | 17 | 50 | 375 |
| 600 | 880 | 1030 | 21 | 60 | 300 |
Предел выносливости
| Характеристики прочности | σ-1, МПа | n |
| σв = 980 МПа; σ0,2 = 830 МПа; HB 285 | 343 | — |
| σв = 980 МПа; σ0,2 = 550 МПа; HB 217 | 380 | — |
| σв = 1590 МПа | 774 | 10 6 |
| σв = 1150 МПа | 588 | 5 * 10 6 |
Примечание: σ 450 1/1000 = 88 МПа
Ударная вязкость KCU
| KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С | ||
| +20 | -40 | -80 |
| 55 | 51 | 39 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 780. Заготовки сечением до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм — в мульде.
Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 1,20 и Kv б.ст = 0,95 в горячекатаном состоянии при HB 163-168 и σв = 610 МПа.
Склонность к отпускной хрупкости — склонна.
Свариваемость
Сталь 45Х относится к трудносвариваемым. Способы сварки: РДС — необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка.
Обзор. Способ обозначения (маркировки) сталей в Китае. China's steel marking.
В соответствии с национальным стандартом Китая (GB) "GB221-79. Метод маркировки стальных продуктов"; для маркировки сталей следует применять комбинацию из букв романской транслитерации мандарина Han-Yu Pin-Yin (Hanyu Pinyin) - это китайский, но латинским алфавитом, химических символов и арабских (обычных) цифр, т.е:
Химические элементы в маркировке стали обозначаются с помощью международных химических символов , т.е. Si, Mn, Cr, и тд. Добавки редкоземельных элементов обозначаются символом "RE"(или "Xt"). Наименование стальных изделий, способы плавки и отливки обычно обозначаются первой буквой Han-Yu Pin-Yin, указаной в таблице ниже. Процентное собержание основных химических элементов показывается арабскими (обычными) цифрами.
Значение
Символ
Han-Yu Pin-Yin
Заглавная или прописная
Место в маркировке
Предел текучести (yield point)
Кипящая сталь - метод раскисления (rimmed steel )
Полууспокоенная (полуспокойная) сталь - метод раскисления (semi-killed steel)
Успокоенная (спокойная) сталь - метод раскисления (killed steel)
Специальные (по методу раскисления) спокойные стали - (special killed steel )
Сталь из кислородного конвертера (oxygen converter steel)
Сталь из щелочного воздушного конвертера (alkaline air converter steel)
Автоматная сталь (free-machining steel )
Инструментальная углеродистая сталь (carbon tool steel )
Подшипниковая сталь (rolling bearing steel)
Сталь для сварных электродов и проволок (welding rod steel)
Высококачественная сталь (quality grade = quality steel)
Специальный сорт (special grade)
Заклепочная сталь (rivet steel )
Анкерная сталь ( anchor steel )
Минеральная сталь (mineral steel)
Автомобильная рамная сталь (automobile beam steel )
Сталь для сосудов под давлением (pressure container steel)
Многослойная сталь или сталь для сосудов высокого давления (multilayer or high pressure container steel )
Литая сталь (cast steel)
Литая роликоподшипниковая сталь (roller cast steel)
Сталь для буровых труб (drilling pipe steel)
Электротехническая горячекатанная кремнистая сталь (electrical hot rolled silicon steel)
Электротехническая холоднокатанная неориентированная сталь (electrical cold rolled non-oriented silicon steel)
Электротехническая холоднокатанная ориентированная сталь (electrical cold rolled oriented silicon steel)
Чистое электротехническое железо (electrical pure iron )
Корабельная сталь (ship steel )
Мостовая сталь (bridge steel )
Котельная сталь (boiler steel)
Рельсовая сталь (rail steel)
Прецезионный сплав (precision alloy)
Корззионно стойкий сплав (corrosion resistant alloy)
Деформированный механически суперсплав (deformed super-alloy)
Литой суперсплав (found super-alloy)
Описание методов (способов) построения маркировки сталей в Китае.
1. Конструкционная углеродистая сталь (carbon structural steel)
Маркировка составляется из Q+число+символ качества (класса)+символ способа раскисления (deoxidation=deoxidization)."Q" в начале маркировки указывает на предел текучести (или условный предел текучести, если физический не существует) стали, а цифры после этой буквы дают величну в МПа, т.е. Q235 это маркировка углеродистой конструкционной стали с пределом текучести 235 МПа.
Если необходимо, то далее дописываются символ качества и метод раскисления.
Для классов качества используются сиволы A, B, C и D.Для обозначения способов раскисления используются следующие символы: F для кипящей стали; b для полууспокоенной (полуспокойной) стали: Z для спокойной стали; TZ для специальных сортов спокойной стали. Спокойная сталь может и не маркироваться, т.е. символы Z и TZ необязательны. Пример: Q235-AF углеродистая кипящая сталь сорта A с пределом текучести 235МПа. Специальные углеродистые конструкционные стали, такие как мостовая и корабельная обычно использут этот метод маркировки с добавлением символа использования (назначения) см. таблицу выше.
2. Качественная конструкционная углеродистая сталь (quality carbon structural steel)
Первые две цифры в начале маркировки указывают на % содержание углерода, умноженное на 10000. Т.е. для стали со средним процентным содержанием углерода 0,45% маркировка будет 45. Для указания высокого содержания марганца используют то-же правило, что и для углерода, но с добавлением символа Mn, например 50Mn. Кипящая, полуспокойная и сталь для специальных применений должны иметь маркировку в конце обозначения, т.е. полуспокойная сталь с содержанием углерода 0.1% будет иметь маркировку 10b.
3. Инструментальная углеродистая сталь (carbon tool steel)
В начале маркировки следует поставить "T", чтобы определить тип стали.
Цифра, показывающая содержание углерода, в тысячу (1000) раз превышает среднее содержание углерода. То есть "T8" указывает на среднее процентное содержание углерода 0.8%.
Для указания высокого содержания марганца используют то-же правило, что и для углерода, но с добавлением символа Mn в конце кода, например "T8Mn".
Поскольку содержание фосфора и серы в высококачественной инструментальной углеродистой стали ниже, чем в обычной коммерческой, для указания разницы следует добавлять "A" в конце кода , например, "T8MnA".
4. Автоматная сталь (free-machining steel)
В начале маркировки следует поставить "Y", буква определяет тип стали .
Число за "Y" указывает на содержание углерода, умноженное на 10000 , то есть для автоматной стали со средним содержанием углерода 0.3% маркировка будет "Y30".
Для указания высокого содержания марганца используют то-же правило, что и для углерода, но с добавлением символа Mn в конце кода, например "Y40Mn".
5. Легированная конструкционная сталь (alloy structural steel)
Первые две цифры в начале маркировки указывают на % содержание углерода, умноженное на 10000. Основные компоненты сплава (легирующие элементы) обычно указываются в процентах, но если содержание компонента Однако, в тех случаях, когда возможны неясности, используется цифра 1, например, для марок "12CrMoV" и "12Cr1MoV", содержания хрома соответственно 0.4-0.6% для первой, и 0.9-1.2% для второй, при идентичном содержании остальных элементов. При среднем содержании хрома > или = 1.5%, никеля > или = 2.5%, и вольфрама > или = 3.5%, в маркировку будут записаны 2, 3, и 4 сразу за символом элемента, например 18Cr2Ni4WA.
Некоторые химические элементы, такие как ванадий (V), титан (Ti), алюминий (Al), бор (B) и редкоземельные элементы (RE) относятся к микродобавкам, которые должны указываться в маркировке, например, для стали 20MnVB, содержание ванадия составляет 0.07-0.12%, а бора соответственно, 0.001-0.005%.
Для указания высококачественной легированной конструкционной стали , в отличие от коммерческой, следует добавлять "A" в конце кода. Для специальных легированных сталей следут записать символ назначения в начале (или конце) кода, например, сталь 30CrMnSi предназначенная для использования в качестве заклепочной, обозначается ML30CrMnSi.
6. Низколегированная высокопрочная сталь (low alloy content high-strength steel)
Метод обозначения в основном тот же, что и для легированной конструкционной стали.
Для специализированной низколегированной высокопросной стали укажите символ назначения в конце кода, например, сталь 16Mn предназначенная для мостов обозначается "16Mnq", автомобильная рамная - "16MnL", а предназначенная для сосудов под давлением - "16MnR".
7. Пружинная сталь (spring steel).
Пружинная сталь бывает углеродистой и легированной, первая маркируется также, как качественная углеродистая конструкционная сталь, а вторая - как легированная конструкционная (см. выше).
8.Подшипниковая сталь (rolling bearing steel)
"G" в начале обозначения указывает на то, что это подшипниковая сталь.
Для хромистой подшикниковой стали высокое содержание углерода в маркировке не указывается, в то время как содержание хрома указывается умноженным на тысячу (1000) , например, GCr15. Обычные подшипниковые стали маркируются также, как легированные конструкционные.
9. Легированная инструментальная сталь (alloy tool steel) и быстрорежущая инструментальная сталь (high-speed tool steel)
Если среднее содержание углерода в легированной инструментальной стали > или =1.0%, символ не требуется, если же Метод обозначения содержания легирующих добавок в основном такой же, как и у легированных конструкционных сталей. Однако, для легированных инструментальных сталей с низким содержанием хрома, содержание хрома указывается умноженным на тысячу с добавлением ноля перед цифрой, например, Cr06.
В быстрорежущих инструментальных сталях содержание углерода не указывается. Следует указать 100 кратное содержание различных легирующих добавок, например вольфрамовая быстрорежущая сталь обозначается "W18Cr4V". Если первая буква маркировки "C", то это означает, что содержание углерода выше, чем в нормальных сталях с той же маркировкой, но без "C" в начале.
10. Нержавеющая сталь (stainless steel) и жаропрочная сталь (heat resistant steel)
Содержание углерода указывается умноженным на тысячу (1000), то есть "2Cr13" имеет среднее содержание углерода 0.2%; если же содержание углерода составляет < или = 0.03% или < или = 0.08%, следует отметить это указанием "00" (в первом случае) или "0" (во втором) в начале маркировки, например, как 00Cr17Ni14Mo2, и 0Cr18 Ni9, итд.
Основные легирующие добавки указываются в 100 кратном размере среднего содержания, в то время, как для Ti, Nb, Zr, и N, и т.д., следует использовать метод обозначения микродобавок как в низколегированной легированной конструкционной стали (см. выше).
11. Сталь для сварных электродов и проволок (welding bar steel)
На эту сталь указывает "H" в начале маркировки, например, проволока для сварки нержавеющей стали обозначается "H2Cr13", для отличия ее от нержавейки "2Cr13".
12. Кремнистая сталь для электротехнических применений - "трансформаторная" (silicon steel for electrical use)
Маркировка состоит из букв и цифр . В начале маркировки указывается либо "DR" для горячекатанной электротехнической кремнистой стали, либо DW для неориентированной холоднокатанной электротехнической стали, либо DQ для ориентированной холоднокатанной электротехнической стали.
Затем идут цифры указывающие магнитные потери в железе в Вт/кг умноженные на 100.
"G" в конце указывает на проведение высокочастотных испытаний, сталь без символа "G" подразумевает тест только на 50 Гц.
Например, маркировка DW470 означает холоднокатанную неориентированную электротехническую сталь с максимальной весовой величиной магнитных потерь 4.7 Вт/кг испытанную при 50 Гц.
13. Чистое электротехническое железо (pure iron for electrical use)
Маркировка состоит из символа "DT" и цифр, где "DT" означает чистое электротехническое железо, а цифры присвоены различным маркам, например, DT3.
Буква после цифр определяет электромагнитные свойства: A - хорошее качество, E-специальное качество, C-суперкачество, например, DT8A.
Сравнение новых и старых обозначений (маркировок, кодов) китайских углеродистых конструкционных сталей.
GB700-88 это новый стандарт согласованный в части конструкционных сталей с международным ISO630, в то время как GB700-79 это старый стандарт, согласованный с ГОСТ380, поэтому, некоторые маркировки и технические требования в них отличаются. Ниже приводится таблица сравнения старого и нового стандарта:
Стандарт GB700-88
Стандарт GB700-79
Марка стали
Технические условия
Не имеет подкатегорий. Должна иметь гарантированные химические и механические свойства.
Для тонких листов проката и катанки в бунтах механические свойства могут определяться в соответствии с продуктом и применением.
Сталь А1 имеет гарантированные механические свойства , а B1 гарантированный химсостав, такой же, как и у Q195.
Сталь A1 проходит дополнительный специальный тест на холодный изгиб.
Специальных сталей для стали номер 1 нет.
Имеет подкатегории A и B. И химсостав и механические свойства гарантированы, но
Q 215A - нет ударного теста
Q215B - ударное испытание при комнатной температуре
A2 имеет гарантированные механические свойства, а C2 гарантированные механические свойства и химсостав, в основном, такие же как и у Q215.
Имеет подкатегории A, B, C, и D, и гарантированные механические свойства и химсостав and the defined chemical composition and mechanical properties should be guaranteed.
Q 235A - нет ударного теста
Q235B - ударный тест при комнатной температуре и -20° C
Q 235C, Q235D используются для важных сварных конструкций , первая проходит ударный тест при 0°C, а вторая при -20°C.
Гарантированные механические свойства стали A3 и гарантированный химсостав + механические свойства стали C3 , в основном, совпадают со свойствами стали Q235.
Сталь A3 - ударный тест при комнатной температуре
Сталь C3 - ударный тест при комнатной температуре и -20° C
Имеет подкатегории A и Bс гарантированными механическими свойствами и химсоставом.
Q 255A - нет ударного теста
Q 255B - ударный тест при комнатной температуре
Гарантированные механические свойства стали A3 и гарантированный химсостав + механические свойства стали C3 , в основном, совпадают со свойствами стали Q255.
C4 - дополнительный ударный тест
Гарантированный химсостав + механические свойства стали C5 совпадают со свойствами Q275
Таблица соответствия низколегированных сталей нового стандарта GB/T1591-94 и старого 1591-88:
Сталь марки 45
Расшифровка марки стали: марка 45 означает, что в стали содержится 0,45% углерода, а остальные примеси крайне незначительны.
Применение стали 45 и термообработка изделий: Кулачки станочных патронов, согласно указаниям ГОСТ, изготовляют из сталей 45 и 40Х. Твёрдость Rc = 45 -50. В кулачках четырёхкулачных патронов твёрдость резьбы должна быть в пределах Rс = 35-42. Отпуск кулачков из стали 45 производится при температуре 220-280°, из стали 40Х при 380-450° в течение 30-40 мин.
Плоскогубцы, круглогубцы и ручные тисочки изготовляют из сталей 45 и 50. Для закалки эти инструменты нагревают в собранном виде, с раскрытыми губками. Ввиду того, что стали 45 и 50 склонны к образованию закалочных трещин, в особенности в местах резких переходов, нагревать надо только губки. Поэтому наилучшей средой для нагрева является свинцовая или соляная ванна. При нагреве в камерной печи следует обеспечить медленное остывание мест с резкими переходами (шарнир) путём погружения и перемещения в воде только губок (до потемнения остальной части). Отпуск производят при температуре 220-320° в течение 30-40 мин. Твёрдость губок Rc = 42-50. Твёрдость определяют на приборе РВ или тарированным напильником.
| Краткие обозначения: | ||||
| σв | - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа | ε | - относительная осадка при появлении первой трещины, % | |
| σ0,05 | - предел упругости, МПа | Jк | - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа | |
| σ0,2 | - предел текучести условный, МПа | σизг | - предел прочности при изгибе, МПа | |
| δ5,δ4,δ10 | - относительное удлинение после разрыва, % | σ-1 | - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| σсж0,05 и σсж | - предел текучести при сжатии, МПа | J-1 | - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа | |
| ν | - относительный сдвиг, % | n | - количество циклов нагружения | |
| s в | - предел кратковременной прочности, МПа | R и ρ | - удельное электросопротивление, Ом·м | |
| ψ | - относительное сужение, % | E | - модуль упругости нормальный, ГПа | |
| KCU и KCV | - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 | T | - температура, при которой получены свойства, Град | |
| s T | - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа | l и λ | - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) | |
| HB | - твердость по Бринеллю | C | - удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)] | |
| HV | - твердость по Виккерсу | pn и r | - плотность кг/м 3 | |
| HRCэ | - твердость по Роквеллу, шкала С | а | - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С | |
| HRB | - твердость по Роквеллу, шкала В | σ t Т | - предел длительной прочности, МПа | |
| HSD | - твердость по Шору | G | - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа | |
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Сталь 45 конструкционная углеродистая качественная
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,
- стволов и переводников вертлюгов,
- 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/мм 2 (кгс/мм 2 ) | Температура применения не ниже,°С | Использование в толщине не более, мм |
| 45 | 500 | 900 (90) | -50 | 20 |
- 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)
| Марка стали | Технические требования | Допустимые параметры эксплуатации | Назначение | |
| Температура стенка, °С | Давление среды, МПа(кгс/см 2 ), 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/см 2 ) (ГОСТ 32569-2013)
| Марка стали | Технические требования | Наименование детали | Предельные параметры | Обязательные испытания | Контроль | |||||||
| Температура стенка, °С не более | Давление номинальное, МПа(кгс/см 2 ), не более | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 | 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 12X18H10T |
| 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).
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.
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 | Тип образца | Предел выносливости, кгс/мм 2 | |
| после улучшения | после азотирования | ||
| 45 | Гладкий, d = 7,5 мм | 44 | 61 |
- 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 |
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)
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 со специальной отделкой после 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/см 2 | 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 при повышенных температурах
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 |
| 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/см 2 |
| 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.
| 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 | — |
| Термообработка | KCU, Дж/см 2 , 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 |
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.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
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.
Читайте также: