📌 Сталь 45 — конструкционная углеродистая сталь
Сталь 45 — конструкционная углеродистая сталь с содержанием углерода 0,42-0,50%. Широко применяется в машиностроении для изготовления ответственных деталей. Оптимальное соотношение прочности, обрабатываемости и стоимости.
🔍 Расшифровка марки стали 45
45 — среднее содержание углерода 0,45% (диапазон 0,42–0,50%). Отсутствие букв — сталь не легирована.
⚗️ Химический состав (ГОСТ 1050-2013)
| Углерод (C) | 0,42 – 0,50% |
|---|
| Кремний (Si) | 0,17 – 0,37% |
|---|
| Марганец (Mn) | 0,50 – 0,80% |
|---|
| Никель (Ni) | ≤ 0,25% |
|---|
| Сера (S) | ≤ 0,040% |
|---|
| Фосфор (P) | ≤ 0,035% |
|---|
| Хром (Cr) | ≤ 0,25% |
|---|
| Медь (Cu) | ≤ 0,25% |
|---|
🔧 Механические свойства
| Характеристика | Значение |
|---|
| Предел прочности σв, МПа | ≥ 600 |
|---|
| Предел текучести σ0,2, МПа | ≥ 355 |
|---|
| Относительное удлинение δ5, % | ≥ 16 |
|---|
| Твёрдость HB (нормализованная) | 170 – 179 |
|---|
После улучшения (закалка+отпуск): σв = 700-900 МПа, HRC = 45-55.
📊 Твердость стали 45
| Состояние | Твердость |
|---|
| Отожженная | 170 – 179 HB |
|---|
| Нормализованная | 170 – 179 HB |
|---|
| После улучшения | 45 – 55 HRC |
|---|
| После закалки (без отпуска) | 55 – 60 HRC |
|---|
🔥 Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|
| Плотность, кг/м³ | 7826 |
|---|
| Температура плавления, °C | 1490 – 1520 |
|---|
| Теплопроводность, Вт/(м·К) | 48 |
|---|
| Коэф. лин. расширения α·10⁶, 1/°C | 11,9 |
|---|
| Модуль упругости E, ГПа | 200 |
|---|
Критические точки: Ac₁=730°C, Ac₃=755°C, Ar₃=690°C, Ar₁=780°C, Mn=350°C.
🛠️ Технологические свойства
⚠️ Свариваемость: трудносвариваемая ✂️ Обрабатываемость: хорошая 🔥 Флокеночувствительность: малочувствительна
- Температура ковки: начало 1250°C, конец 700°C
- Склонность к отпускной хрупкости: не склонна
🔥 Термообработка стали 45
- Отжиг: 820-840°C, охлаждение с печью → ≤179 HB
- Нормализация: 830-850°C, охлаждение на воздухе → 170-179 HB
- Закалка: 820-850°C (вода или масло)
- Высокий отпуск (улучшение): 500-600°C → 45-55 HRC
- Низкий отпуск: 150-200°C → высокая твердость
⚙️ Режимы термообработки
| Вид обработки | Температура, °C | Охлаждение | Выдержка |
|---|
| Закалка | 820-850 | Вода/масло | 1ч/25мм |
|---|
| Отпуск высокий | 500-600 | Воздух | 2-3ч |
|---|
| Отжиг | 820-840 | С печью | 2-4ч |
|---|
| Нормализация | 830-850 | Воздух | 1-2ч |
|---|
📈 Механические свойства при повышенных температурах
| t, °C | σ₀,₂, МПа | σв, МПа | δ₅, % | ψ, % | KCU, Дж/м² |
|---|
| 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 |
| 700 | 140 | 170 | 43 | 96 | — |
| 800 | 64 | 110 | 58 | 98 | — |
| 900 | 54 | 76 | 62 | 100 | — |
| 1000 | 34 | 50 | 72 | 100 | — |
📐 Механические свойства от сечения
| Сечение, мм | σ₀,₂, МПа | σв, МПа | δ₅, % | ψ, % | HB | Состояние |
|---|
| 100-300 | 245 | 470 | 19 | 42 | 143-179 | Нормализация |
| 300-500 | 245 | 470 | 17 | 35 | 143-179 | Нормализация |
| <100 | 275 | 530 | 20 | 44 | 156-197 | Нормализация |
| <100 | 315 | 570 | 17 | 39 | 167-207 | Норм.+закалка+отпуск |
| <100 | 345 | 590 | 18 | 59 | 174-217 | Норм.+закалка+отпуск |
🌡️ Механические свойства от температуры отпуска
| t отпуска, °C | σ₀,₂, МПа | σв, МПа | δ₅, % | ψ, % | KCU, Дж/м² |
|---|
| 450 | 830 | 980 | 10 | 40 | 59 |
| 500 | 730 | 830 | 12 | 45 | 78 |
| 550 | 640 | 780 | 16 | 50 | 98 |
| 600 | 590 | 730 | 25 | 55 | 118 |
⚡ Ударная вязкость KCU, Дж/см²
| Состояние | +20°C | -20°C | -40°C | -60°C |
|---|
| Пруток Ø25 мм, нормализация | 49-52 | 37-42 | 33-37 | 29 |
|---|
| Пруток Ø25 мм, закалка+отпуск | 110-123 | 72-88 | 36-95 | 31-63 |
|---|
| Пруток Ø120 мм, нормализация | 76-80 | 45-55 | 49-56 | 47 |
|---|
💪 Предел выносливости
| σ₋₁, МПа | τ₋₁, МПа | σв, МПа | σ₀,₂, МПа |
|---|
| 245 | 157 | 590 | 310 |
📊 Прокаливаемость стали 45
| Расстояние, мм | 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 | 9 | 12 | 16.5 | 24 | 30 |
| HRCэ | 50.5-59 | 41.5-57 | 29-54 | 25-42.5 | 23-36.5 | 22-33 | 20-31 | (92)-29 | (88)-26 | (86)-24 |
🌡️ Физические свойства от температуры
| t, °C | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 |
|---|
| Модуль упругости Е, ГПа | 200 | 201 | 193 | 190 | 172 | — | — |
|---|
| Плотность, кг/м³ | 7826 | 7799 | — | 7735 | — | — | 7650 |
|---|
| Теплопроводность, Вт/(м·°C) | 49 | 49 | 47 | 44 | 41 | 38 | 35 |
|---|
| α·10⁶, 1/°C | 11.9 | 12.7 | 13.4 | 14.1 | 14.6 | 14.9 | — |
|---|
⚡ Сварка стали 45
⚠️ Трудносвариваемая, обязателен подогрев до 150-200°C
- Рекомендуемые электроды: УОНИ-13/55, ОЗС-2, АНО-7
- Способы сварки: РДС и КТС
- После сварки — медленное охлаждение и отпуск
📊 Допускаемые напряжения [σ] при растяжении
| t, °C | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
|---|
| [σ], МПа | 150 | 140 | 130 | 120 | 100 | 60 |
🏗️ Области применения стали 45
- ✅ Валы и оси (коленчатые, распределительные)
- ✅ Шестерни, зубчатые колеса, вал-шестерни
- ✅ Шпиндели станков, штоки, цилиндры
- ✅ Кулачки, бандажи, втулки, крепежные детали
👍 Преимущества и недостатки
✅ Преимущества
- Высокая прочность
- Хорошая обрабатываемость
- Оптимальная цена/качество
- Возможность упрочнения ТО
❌ Недостатки
- Трудносвариваемая
- Низкая коррозионная стойкость
- Уступает легированным сталям
🌍 Аналоги стали 45 и сравнение
Зарубежные аналоги: DIN C45 (Германия), ASTM 1045 (США), JIS S45C (Япония).
📊 Сравнение стали 45 с 40Х, 35, 20 и 65Г
| Параметр | Сталь 45 | 40Х | Сталь 35 | Сталь 20 | 65Г |
|---|
| C, % | 0,42-0,50 | 0,36-0,44 | 0,32-0,40 | 0,17-0,24 | 0,62-0,70 |
|---|
| σв, МПа | 600-750 | 700-850 | 490-530 | 410-450 | 800-1000 |
|---|
| δ, % | ≥16 | ≥12 | ≥20 | ≥24 | ≥8 |
|---|
| Свариваемость | ограниченная | плохая | удовлетворительная | хорошая | очень плохая |
|---|
📄 Нормативные документы (ГОСТ)
ГОСТ 1050-2013 — основной стандарт
Регламентирует химический состав и механические свойства стали 45.
ГОСТ 8479-70 — поковки из конструкционной стали
Регламентирует поковки и кованые заготовки.
💰 Цены на сталь 45 (средние по РФ)
| Форма поставки | Цена за кг, руб |
|---|
| Круг Ø20-60 мм | 70-95 |
|---|
| Лист 2-10 мм | 75-100 |
|---|
| Поковка | 85-110 |
|---|
❓ Часто задаваемые вопросы о стали 45
Какая твердость стали 45?
Нормализованная: 170-179 HB. После улучшения: 45-55 HRC. После закалки: 55-60 HRC.
Какая температура закалки стали 45?
820-850°C, охлаждение в воде или масле.
Чем отличается сталь 45 от 40Х?
40Х легирована хромом, имеет лучшую прокаливаемость. Сталь 45 дешевле.
✅ ООО «СТАРТЕКС» — поставка стали 45 по всей России с сертификатами. Резка в размер, доставка.