Особенности стали 45Х и ее обработка

Сталь с маркировкой 45X является легированной и конструкционной. Металл широко используется в промышленности, является востребованным, имеет много положительных характеристик. В сегодняшней статье мы рассмотрим все основные особенности этого качественного сплава.

Прежде чем рассматривать все свойства и особенности сплава с маркировкой 45Х, целесообразно разобраться в расшифровке его наименования.

• Цифровое сочетание 45 указывает на то, что в металле присутствует такой важный химический элемент, как углерод в объеме 0,45%.
• Буквенное значение «Х» значит, что в материале содержится хром. Объем этого компонента составляет 1,5 от общего состава.

В легированном конструкционном металле, который соответствует маркировке 45Х, содержатся такие важные химические элементы:

• углерод – один из самых важных и значимых компонентов, который в стали 45Х содержится в количестве 0,41-0,49%;
• кремний – содержание этого элемента достигает отметки 0,17-0,37%;
• марганец – его объем в составе стали 45Х равен 0,50-0,80%;
• хром – на этот компонент приходится 0,80-1,10% от общего содержания сплава.

Химические элементы, которые присутствуют в сплаве 45Х, оказывают непосредственное влияние на его физические, механические и прочие характеристики.

Качественный сплав 45Х, как и любой другой тип металла, обладает своими отличительными характеристиками и параметрами, отражающими его качество и уровень практичности. Ниже раскроем все самые главные свойства стали 45Х.

Рассмотрим основные механические характеристики, которые свойственны для современного сплава с маркировкой 45Х.

• После разрешенной процедуры по отжигу уровень твердости рассматриваемого материала может составлять HB 10-1=229 Мпа.
• Если речь идет о горячекатанном прутке, изготовленном из стали 45Х, то здесь будут актуальны иные значения жесткости, а именно HB 10-1=179 Мпа.

Разберемся в главных технологических параметрах стали 45Х.

• Ковка данного сплава осуществляется в условиях разных температурных значений. Так, для начала подходит параметр 1250 градусов Цельсия, а для конца – 780 градусов. Те металлические заготовки, которые имеют сечение менее 100 мм, проходят процедуру остывания на воздухе, 101–300 мм. в мульде.
• Стоит отметить, что сталь 45Х демонстрирует не самую хорошую свариваемость. Металл относится к категории трудносвариваемых. В отношении него разрешается использовать только ручную дуговую сварку. При этом требуется предварительно проведенный подогрев, а ещё нужна правильная термообработка после него. Также допустима сварка контактного типа, при которой обязательно нужна последующая термическая обработка.
• Сталь с маркировкой 45Х может быть обработана посредством процесса резания. При этом данный материал может находиться в состоянии горячей катки, иметь такие параметры: HB 163–168 и σв = 610 Мпа. Актуальны следующие показатели: Kv твердый сплав = 1,2, Kv быстрорежущая сталь = 0,95.
• Сплав, которому присваивается установленная ГОСТом маркировка 45Х, относится к группе флокеночувствительных материалов.

Сплав с маркировкой 45Х обладает индивидуальными физическими свойствами. Рассмотрим наиболее важные и значимые из них.

• Модуль нормальной упругости этого материала может изменяться исходя из температурных показателей, оказывающих на него непосредственное влияние. Так, при температуре испытаний, составляющей 20 градусов Цельсия, указанный параметр будет равняться 206 Гпа.
• Что касается модуля упругости материала при его сдвиге, то здесь на фоне 20 градусов Цельсия будет актуально значение – 78 Гпа.
• Степень плотности качественного сплава с маркировкой 45Х достигает значения 7820 кг/м. куб.
• Материал обладает определенными коэффициентными значениями тепловой проводности, а также удельного электрического сопротивления.
• Коэффициент расширения линейного типа сплава 45Х может составить 12,8, 13,0, 13,7 α*106, K-1.
• Показатель твердости качественного сплава с маркировкой 45Х находится на отметке HB 10-1=229 Мпа.
• Пределы выносливости и прочности материала могут варьироваться, быть представленными в таких значениях: σв = 980 МПа; σ0,2 = 830 МПа; HB 285–343, σв = 980 МПа; σ0,2 = 550 МПа; HB 217, σв = 1590 Мпа – 380 и так далее.
• Степень вязкости ударного типа в случае со сталью 45Х может изменяться исходя из температурных значений, влияющих на материал. Так, при +20 градусах Цельсия вязкость составит 55 Дж/см. кв., при -40 градусах – 51 Дж/см. кв., а при -80 градусах – 39 Дж/см. кв.
• Структура стали 45Х является легированной, способной выдерживать несущественное воздействие со стороны влаги и ряда химических веществ.

Качественный металл, соответствующий маркировке 45Х, представляется в различном виде. Сортамент этого популярного и востребованного материала может быть реализован в формах:

• качественного проката сортового типа;
• калиброванного прутка;
• отшлифованного прута и серебрянки;
• листовых материалов высокой толщины;
• полосы;
• поковок, а также кованых стальных заготовок.

Сталь 45Х не является единственной в своем роде. В мире существуют и другие разновидности металлов, которые имеют с ней очень много общих характеристик. Большое количество качественных аналогов производится за рубежом.

Рассмотрим список наиболее востребованных зарубежных сплавов:

• на территории США производятся подобные типы стали, которым присваиваются следующие маркировки: 5145, 2145H, G51450, H51450;
• существуют и похожие варианты рассматриваемой стали, изготавливаемые в Германии, например сплав марки 41Cr4;
• есть аналогичный стали 45Х металл, но уже японского производства – SCr445;
• перечислим качественные французские аналоги рассматриваемой стали: 41Cr4, 42C4, 42C4FF, 45C4;
• аналог есть и в Евросоюзе, он имеет маркировку 41Cr4;
• аналогичное наименование носит похожий металл, производство которого налажено в Италии;
• в Швеции производится еще один аналог стали 45Х – 2245;
• болгарский вариант имеет такое наименование – 45Ch;
• хороший металл-аналог из Польши – 45H.

Существуют и такие виды металлов, которые могут послужить полной заменой рассматриваемой марки:

• 40Х;
• 50Х;
• 45ХЦ;
• 40ХГТ;
• 40ХФ;
• 40Х2АФЕ.

В настоящее время сталь марки 45Х применяется довольно широко. Благодаря своим техническим и механическим характеристикам этот востребованный материал идеально подходит для производства следующих продуктов:

• трубные конструкции с разными параметрами и диаметром;
• металлопрокат для современного машиностроения;
• из 45Х производят качественные шестерни;
• валы;
• осевые конструкции;
• шатуны;
• болты и прочие крепежи.

Сталь с маркировкой 45Х чаще всего применяется в изготовлении таких деталей, от которых требуется повышенная степень твердости и стойкости к износу. При этом подобные детали эксплуатируются при небольших ударных нагрузках.

В большом количестве различных случаев качественно проведенная термическая обработка значительно повышает эксплуатационные качества металла. Термообработка сплава с маркировкой 45Х обычно осуществляется с учетом особенностей его структуры.

Сама процедура термообработки проходит в таком порядке.

• Реализуется закалка материала в особой масляной среде. За счет этого повышается качество верхнего слоя структурной основы сплава.
• Закалка стали 45Х реализуется с последующим охлаждением заготовки. Для этой цели возможно применение как воздушной, так и масляной среды. Использование водяной среды может спровоцировать формирование окалин и прочих повреждений.
• В обязательном порядке проводится отпуск заготовок. Этот этап термообработки дает возможность значительно снизить остатки внутреннего напряжения. Процедура отпуска также может осуществляться в масле либо на открытом воздухе.