Цены на цветные металлы и драгметаллы

Для любого сплава характерны свои характеристики, химический состав элементов, набор заменителей, функциональность, назначение и т.д. Что такое сталь 45? Прежде всего, это сплав, в котором содержится 0,45% углерода, в то время как доля остальных примесей крайне незначительна. Её основными заменителями считают сталь 40х и 50, которые также отличаются высокой прочностью, надежностью и износоустойчивостью.

Процентное соотношение химических элементов, входящих в состав стали марки 45:

  • Fe – около 97%
  • C – 0,42-0,5%
  • Mn – 0,5-0,8%
  • Si – 0,17-0,37%
  • Ni – не больше 0,25%
  • Cr – не больше 0,25%
  • Cu – не больше 0,25%
  • As – не больше 0,08%
  • S – не больше 0,04%
  • P – не больше 0,035%

Химический состав

Свойства сплава определяются его составом. Сталь марки СТ45 обычно включает в себя следующие химические элементы:

  • от 0,42 до 0,5% углерода (что следует из марки стали);
  • от 0,17 до 0,37% кремния;
  • от 0,5 до 0,8% марганца;
  • не более 0,25% никеля;
  • до 0,04% серы;
  • не больше 0,035% фосфора;
  • до 0.25% хрома;
  • не более 0,25% меди;
  • до 0,08% мышьяка;
  • около 97% железа.
  1. Как отличить, например, сталь 45 от СТ3, опираясь на разницу в их составе?Как видно из приведённого выше описания, основными составляющими сплава СТ45 являются углерод, определяющий твёрдость стали, и железо. У стали 3 углерода в составе от 0,14 до 0,22%, то есть в 2 раза меньше. Включение легирующих элементов незначительное в обоих сплавах. Хром, никель и медь представлены в СТ45 в концентрации 0,25%, а в СТ3 их может содержаться до 0,3%.
  2. Какая сталь прочнее, СТ3 или СТ45? По доле углерода ясно, что сталь 45 прочнее и твёрже СТ3.

    При повышении качества стали по одному из параметров могут снижаться показатели по-другому. Нержавеющие стали, например, менее прочны, чем углеродистые, а повышение прочности углеродистых сталей способствует ухудшению их антикоррозионных качеств.

    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.

    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.

    Применение

    Как уже было отмечено, область применения материала довольно широка. При использовании качественной стали 45 могут изготавливаться различные заготовки. Металл поставляется на производственные линии в виде сортового и фасонного проката.

    Применение стали 45 следующие:

    1. Изготовление изделий, представленных телами вращениями. При создании различных конструкций довольно часто применяются валы, которые могут иметь несколько ступеней и канавки. При этом диаметральный размер может варьировать в большом диапазоне.
    2. Шпиндели и кулачки, а также шестерни. Довольно сложным в изготовлении изделием можно назвать шестерни. Они получаются при процессе фрезерования круглых заготовок. На структуру может оказываться серьезное механическое воздействие. Именно поэтому часто проводится различная термическая обработка, к примеру, закалка или отпуск. Кулачки и другие подобные изделия также характеризуются тем, что на них оказывается серьезное механическое воздействие.
    3. Крепежные изделия получили весьма широкое распространение. Они применяются для соединения различных изделий или их фиксации. К крепежным изделиям предъявляются высокие требования. К примеру, поверхность должна выдерживать существенное механическое воздействие или нагрузка, которая оказывается в поперечном направлении.
    4. Пластинки и листовой материал. Довольно широкое распространение получил листовой металл. Он применяется при изготовлении различных изделий, а также обшивки несущих конструкций. Стоит учитывать, что сегодня листовой материал часто применяется при штамповке и другой обработке давлением.

    Применение стали 45

    Термическая обработка позволяет существенно расширить область применения металла. К примеру, проводится закалка и нормализация поверхности. Для существенного изменения эксплуатационных качеств проводится легирование состава различными химическими элементами, к примеру, хромом. Повышение концентрации хрома приводит к тому, что металл становится коррозионностойким.

    Низкая отпускная хрупкость определяет то, металл применяется при создании изделий сложных форм и конфигураций. Примером можно назвать шестерни и звездочки, которые представлены зубьями со сложной конфигурацией.

    Рассматривая аналоги отметим, что есть достаточно большое количество сплавов, которые характеризуются сходными качествами. К примеру, в США и Германии применяются собственные стандарты маркировки при создании сплавов, которые схожи со Сталь 45. К примеру, 1044 и 1045, 1.0503 и 1.1191. Выпуск аналогов проводится и во многих других странах. Что касается металлов со схожими эксплуатационными качествами, то к ним относятся сталь 50 и сталь 50Г, а также сталь 40Х, которая легируется при применении хрома.

    Аналог Ст 45 — сталь 1.0503

    В заключение отметим, что изделия из стали 45 обладают весьма привлекательными эксплуатационными качествами и при этом обходится недорого. Именно поэтому она применяется в машиностроительной отрасли в качестве основного металла. Структура характеризуется высокой обрабатываемостью резанием. Поэтому заготовки подвергают точению и фрезерованию.

    Ценообразование

    Лом стали 45 имеет стоимость в пределах 13 000 – 14 000 рублей за тонну. Данная цена ниже, чем у нержавейки и любых цветных металлов, но выше чем у чугунов. Точное значение стоимости лучше узнавать непосредственно в точках приема металлолома, так как на нее влияет много факторов:

    • Значение котировок на Лондонской бирже черных металлов. Именно ее выбирают за основу стоимости большинство российских металлоприёмщиков.
    • Соотношения потребительского спроса и предложения в Вашем регионе. Здесь также сказывается удаленность от крупных металлоперерабатывающих заводов.
    • Процент содержания вредных примесей в составе, особенно серы.
    • Наличие следов ржавчины на поверхности лома.
    • Габариты кусков лома.
    • Вид профиля: шестигранник, лист, квадрат, круг и прочее.
    • Оплата по наличному или безналичному расчету. Как правило, пункты приема металлолома отдают предпочтение в покупке металла безналичным способом, за что делают соответствующую наценку.
    • Вес поставки. Предпочтительные объемы составляют от 1000 килограмм.

    Технические параметры стали марки 45

    Стоит сразу отметить, что данный материал фактически не поддается сварке, однако пропускная способность у него все же имеется. Этот показатель частенько в положительном ключе влияет на производство сложных деталей. Ударная вязкость данного материала напрямую зависит от толщины материала, при этом самыми большими значениями будет отличаться самый толстый исходник. Стоит отметить, что фактически любая конструкция, созданная из данного материала, выдержит самые интенсивные влияния. Это возможно из-за методик обработки продукции, производственному процессу. Конечно же, еще не существует материала, что отличается бесконечными показателями выносливости к разным воздействиям, потому и данный металл не исключение из правил. Однако из-за высоких качеств сырья материал демонстрирует хорошие показатели крепости.

    К слову, все плоскогубцы, тисочки производят из сталей 45 и 50. Для закалки приборов их прогревают в собранном виде, но губки у них при этом раскрыты. Так как закалочные трещины для стали 45 не новость, то нагревать в зонах переходов инструменты требуется осторожно. Идеальное место для выполнения данной функции — свинцовая или же соляная ванна. В камерной печке можно проделать поэтапное остывание тех мест, где имеются резкие переходы, погружать в воду при этом необходимо лишь губки, пока остальная часть не потемнеет. Отпуск осуществляется при температурных показателях 220-320 градусов Цельсия на протяжении 30-40 минут. При этом твердость губок составляет Rc = 42-50. К слову, все эти показатели определяются на устройстве РВ или тарированным напильником.

    Сталь марки 45 отличается своими плюсами и минусами. Она применяется в производстве чаще всего, отличается хорошими показателями прочности и работать с ней сложно. Рекомендуется все манипуляции доверять только профессионалам, иначе сырье может быть испорчено.

    Расшифровка и химический состав

    Наличие числа 45 в названии марки сырья «сообщает» о содержании около 0,45% углерода (C). Остальные «ингредиенты» распределились следующим образом: кремний (Si) – от 0,17 – до 0,37, хром (Cr) – до 0,25, марганец (Mn) — 0,5 — 0,8, никель (Ni) – до 0,25, медь (Cu) – до 0,25, фосфор (P) – до 0,035, сера (S) – до 0,04, мышьяк (As) — 0,08.

    Некоторые физические и технологические характеристики

    1. Вес (удельный): 7826 кг/м3.
    2. Твердость стали 45: HB = 50 HRC (после закалки).
    3. Температура ковки: от 1250 до 700 о С с последующим охлаждением на воздухе (для деталей, сечение которых варьируется до 400 мм).
    4. Токарная обработка рекомендуется в горячекатаном состоянии.
    5. Варианты сварки: РДС, КТС (при подогреве). Требуется дальнейшая термообработка.
    6. Флокеночувствительность: низкая
    7. Склонность ко хрупкости при отпуске: отсутствует.

    Механические и физические свойства можно посмотреть в таблице:

    Аналоги и сортамент

    В качестве отечественных заменителей марки стали 45 можно использовать:

    • 50;
    • 50Г2;
    • 40Х.

    Сплав имеет множество аналогов и в других странах:

    • 1044, 1045, 1045H, G10450, M1044 – Соединенные Штаты;
    • S45C, SWRCH45K – Япония;
    • 1.0503, C45E – Германия;
    • 1C45, XC45H1 – Франция;
    • C45, C45R – Италия;
    • ZG310-570 – Китай;
    • 1650 – Швеция;
    • C45SW – Австрия;
    • SM45C – Южная Корея.

    Конcтрукционная cталь 45 поставляется в виде:

    • сортового проката, для которого установлено несколько стандартов;
    • калиброванного прутка;
    • серебрянки и шлифованного прутка по ГОСТу 14955-77;
    • толстой и тонкой листовой стали;
    • лент и полос;
    • проволоки;
    • кованых заготовок;
    • газопроводных труб и соединительных фитингов.

    Основные свойства

    Для измерения параметров сплава используются различные методы:

    • твердость рассчитывается, исходя из силы противодействия образца влиянию алмазного стержня;
    • показатели прочности и пластичности – растяжением образцов до разрыва;
    • вязкость – ударными нагрузками.

    Физико-механические свойства стали 45 во многом определяются coдержанием углерода, так как другие примеси незначительны:

    • удельный вес – 7826-7595 кг/м 3 , он колеблется в небольших пределах в зависимости от состава;
    • прeдел текучeсти – 640 МПа;
    • предел выноcливости – 245 МПа;
    • величина ударной вязкости – 66 кДж/м 2 ;
    • коэффициент упругоcти – 2 МПа;
    • коэффициент теплопроводности – 48 Вт/м*град;
    • удельная теплоемкость – 473 Дж/кг*град;
    • значение относительного удлинения – 15%;
    • показатель отнoсительного сужения – 40%;
    • коэффициент линейного расширения при 1000С – 11,9 1/град.;
    • температурный интервал ковки – 1250-700 градусов;
    • твердость необработанной стали – 20-22 по Роквеллу;
    • твердость после термообработки увеличивается более чем в 2 раза.

    Сталь хорошо поддается механической обработке, однако недостаточно устойчива к коррозии. При эксплуатации изделий в агрессивных или влажных средах необходимо покрывать их поверхность защитным составом. Сплав трудно поддается сварочным операциям, поэтому требует предварительного подогрева до 150-200 градусов. Сварные швы не отличаются достаточной прочностью и склонны к образованию трещин.

    Физические свойства стали 45 зависят от температуры, при которой проводятся испытания опытного образца. Например, плотность металла с повышением температуры уменьшается:

    • при 20 0С она составляет – 7826 кг/м 3 ;
    • при 1000С – 7799 кг/м 3 ;
    • 2000С – 7769 кг/м 3 ;
    • 8000С – 7595 кг/м 3 .

    Термическая обработка

    Любая сталь подвергается термической обработке с целью улучшения ее свойств. Во время процессов нагревания, выдержки и последующего охлаждения изменяется внутренняя структура металла. Термообработка разделяется на 3 этапа, которые отличаются:

    • временем нагрева;
    • скоростью охлаждения;
    • средой, в которой происходит процесс охлаждения.

    Первый этап – отжиг, происходит в специальных печах, где металл нагревается до высоких температур, а затем постепенно охлаждается:

    • при отжиге I рода нагрев не превышает критических точек;
    • при отжиге II рода металл нагревается выше критического значения, что приводит к изменению его кристаллической структуры.

    Любой вид отжига снимает внутренние напряжения и уменьшает неоднородность структуры. Для сплава 45 температура отжига составляет 780-830 градусов.

    Второй этап – закалка. Температура закалки стали 45 – 820-860 градусов, после чего проводится медленное охлаждение в одной из сред:

    • чистой воде;
    • растворах солей;
    • минеральных маслах.

    Третий этап – отпуск стали, предназначен для снятия остаточных напряжений и повышения вязкости металла. Сталь нагревают до температуры ниже критической, а затем охлаждают в специальных ваннах:

    • с раствором селитры;
    • минеральным маслом;
    • расплавом щелочи.

    Преимущества и недостатки

    Свойства стали 45 определили ее основные достоинства:

    • высокую прочность, которая необходима для механизмов, работающих в условиях интенсивных нагрузок;
    • устойчивость к ударам и трению;
    • возможность использования в неблагоприятных климатических условиях;
    • высокий предел выносливости и износостойкости;
    • устойчивость к температурным перепадам;
    • функциональность и доступная стоимость;
    • восприимчивость к механической обработке;
    • низкая флокеночувствительность;
    • отсутствие склонности к отпускной хрупкости;
    • оптимальный диапазон рабочих температур, за границей которого снижаются механические свойства стали 45 – от 200 до 600 градусов.

    При использовании стали следует учитывать не только ее плюсы, но и минусы:

    • нагревание до 200 градусов ведет к снижению прочности;
    • ограниченная свариваемость материала требует специальных технологических приемов;
    • сталь неустойчива к коррозии.

    Спектр применения

    Характеристики стали 45 делают возможным ее применение в тех производствах, где требуются повышенная прочность и износоустойчивость деталей, в частности, для изготовления:

    • валов и шестерен;
    • цилиндрических передач;
    • рессорных конструкций, испытывающих не очень сильные нагрузки;
    • газопроводных труб и соединительных элементов к ним;
    • крепежных элементов – гаек, шайб, анкерных болтов;
    • радиальных подшипников для валов, скорость вращения которых не превышает 0,2 м/сек;
    • других деталей, которые подвергаются постоянному поверхностному воздействию.

    Из стали 45 часто изготавливают державки режущих инструментов, на которые затем крепят пластину из твердого сплава, что позволяет сэкономить более дорогие материалы. Отсутствие отпускной хрупкости позволяет использовать ее для производства изделий сложной формы.