Горячекатаные рулоны из стали 45: конструкционный прокат для механической обработки
Горячекатаные рулоны из стали 45 — продукт горячей прокатки конструкционной углеродистой стали марки 45 (аналог 45 по ГОСТ 1050, DIN C45, AISI 1045), поставляемый в рулонах массой до 20–25 т. Сталь 45 относится к качественным среднеуглеродистым сталям с содержанием углерода 0,42–0,50 %, что обеспечивает сочетание технологичности при обработке резанием и способности к поверхностной и объёмной закалке. Рулонный формат позволяет проводить последующую продольную резку, профилирование и штамповку с минимальными отходами.
Технические характеристики и химсостав
Химический состав стали 45 регламентируется ГОСТ 1050-2013: углерод — 0,42–0,50 %, кремний — 0,17–0,37 %, марганец — 0,50–0,80 %, фосфор — не более 0,030 %, сера — не более 0,035 %, хром — не более 0,25 %, никель — не более 0,30 %. Такое соотношение элементов даёт предел прочности в горячекатаном состоянии 570–600 МПа и относительное удлинение не менее 16 %. Прокатка ведётся на непрерывных широкополосных станах при температуре конца прокатки 850–900 C с последующим охлаждением на отводящем рольганге.
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Толщина рулона | 1,5–12,0 | мм | горячая прокатка | ГОСТ 19903 |
| Ширина полосы | 1000–1500 | мм | обрезная кромка | ГОСТ 19903 |
| Предел текучести | 355 | МПа | нормализация | ГОСТ 1050 |
| Твёрдость | 170–210 | HB | после отжига | ГОСТ 1050 |
| Ударная вязкость | 49 | Дж/см | +20 C | ГОСТ 9454 |
Сортамент и исполнение
- Рулоны горячекатаные травленые толщиной 1,5–4,0 мм для холодной штамповки и профилирования.
- Рулоны нетравленые толщиной 4,0–12,0 мм с допуском по толщине 0,20 мм.
- Полосы мерной длины, полученные продольной резкой рулона на агрегатах продольной резки.
- Прокат в рулонах с обрезной кромкой по ГОСТ 19903 и с необрезной кромкой для переката.
- Термообработанный прокат: нормализация, улучшение, сфероидизирующий отжиг под последующую обработку.
Области применения
Сталь 45 в рулонах востребована там, где требуется последующая механическая обработка или штамповка с повышенными прочностными требованиями. Из неё изготавливают:
- валы, оси, шпиндели и зубчатые колёса после токарной обработки и закалки ТВЧ;
- детали сельхозтехники: плужные лемехи, диски борон, стойки культиваторов;
- элементы грузоподъёмных механизмов: крюки, траверсы, пальцы и втулки;
- заготовки для холодной объёмной штамповки крепежа — болтов, гаек, шпилек;
- детали трубопроводной арматуры: фланцы, шпиндели задвижек, корпуса вентилей;
- металлоконструкции общего назначения с последующей сваркой и термообработкой.
Обработка и свариваемость
Сталь 45 ограниченно свариваема: из-за углеродного эквивалента около 0,55–0,65 % требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка для снятия напряжений. Обрабатываемость резанием в нормализованном состоянии удовлетворительная, в улучшенном — пониженная. Закалка проводится при 840–860 C с охлаждением в воде или масле, отпуск — при 200–600 C в зависимости от требуемой твёрдости 28–55 HRC. Для сфероидизирующего отжига применяется изотермическая выдержка при 680–700 C.
Вопросы и ответы
Чем сталь 45 отличается от стали 20 в рулонах?
Сталь 45 содержит 0,42–0,50 % углерода против 0,17–0,24 % у стали 20, что даёт более высокую прочность после термообработки, но снижает пластичность и свариваемость. Рулоны из стали 45 применяют там, где нужна закалка, а не глубокая вытяжка.
Какая твёрдость достигается после закалки рулонной стали 45?
После закалки при 840–860 C в воде твёрдость составляет 50–55 HRC, после отпуска при 400 C — около 40 HRC, при 600 C — 25–28 HRC. Режим подбирается под конкретную деталь.
Можно ли сваривать горячекатаные рулоны из стали 45?
Сварка возможна с предварительным подогревом 200–250 C и последующим отпуском. Без термообработки в зоне термического влияния образуются закалочные структуры, склонные к трещинам.
Поставляются ли рулоны стали 45 в травленом виде?
Да, травление в соляной кислоте удаляет окалину и обеспечивает чистую поверхность под холодную штамповку и профилирование. Травленые рулоны обычно поставляются толщиной 1,5–4,0 мм с промасленной поверхностью.
