Конструкционные плиты из стали 45: характеристики, сортамент и применение
Конструкционные плиты из стали 45 — горячекатаный сортовой прокат в виде толстолистового металла из углеродистой качественной конструкционной стали марки 45 по ГОСТ 1050. В отличие от листового проката из низкоуглеродистых марок, плиты из стали 45 сохраняют прочностные свойства после термической обработки: закалки с отпуском, нормализации, улучшения. Это позволяет применять их для изготовления нагруженных деталей машин, штамповой оснастки и элементов металлоконструкций, работающих при знакопеременных нагрузках.
Химический состав и механические свойства
Сталь 45 содержит 0,42–0,50 % углерода, 0,17–0,37 % кремния, 0,50–0,80 % марганца. Сера и фосфор — не более 0,035 % и 0,030 % соответственно. Такое соотношение обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 30–40 мм при закалке в воде и до 15–20 мм при закалке в масле.
| Параметр | Нормализация | Закалка + отпуск 200 C | Закалка + отпуск 600 C | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в, МПа | 600–750 | 1100–1300 | 750–850 | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести т, МПа | 355–400 | 900–1000 | 600–700 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение , % | 16–19 | 7–9 | 14–17 | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость KCU, Дж/см | 50–60 | 25–35 | 60–80 | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость HB | 170–200 | 320–380 | 220–260 | ГОСТ 9012 |
Сортамент и технологические параметры
Плиты из стали 45 поставляются толщиной 4–200 мм, шириной 1000–2500 мм, длиной 2000–6000 мм. Точность прокатки — по ГОСТ 19903 (нормальная и повышенная). Предельные отклонения по толщине для листов 20–60 мм составляют +0,8/–0,8 мм при повышенной точности. Кривизна листа не превышает 1,5 мм на 1 м длины.
- Термообработка: нормализация при 840–860 C, закалка 820–850 C в воде или масле, отпуск 200–600 C.
- Обрабатываемость резанием: удовлетворительная в нормализованном состоянии, хорошая после улучшения (НВ 200–230).
- Свариваемость: ограниченная, требуется предварительный подогрев 150–200 C и последующая термообработка.
- Прокаливаемость: сквозная в сечениях до 30 мм при закалке в воде; критический диаметр — 15–20 мм в масле.
- Ковка: 1200–850 C с медленным охлаждением в песке или золе во избежание трещин.
Области применения
Плиты из стали 45 применяют для изготовления валов, осей, шпинделей, зубчатых колёс, червяков, шпилек, гаек, рычагов, а также плит-подкладок под штампы и нагруженных элементов рамных конструкций. В металлообработке из них изготавливают корпуса приспособлений, планшайбы, оправки. В энергетическом машиностроении — крепёжные элементы фланцевых соединений паропроводов, работающих при температуре до 400 C. В тяжёлом машиностроении — валки правильных машин, ролики рольгангов, элементы экскаваторных ковшей.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у плиты из стали 45 после нормализации?
После нормализации твёрдость составляет 170–200 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных станках.
До какой толщины прокаливается сталь 45 при закалке в воде?
Сквозная прокаливаемость при закалке в воде достигается в сечениях до 30–40 мм. При большей толщине образуется незакалённая сердцевина с феррито-перлитной структурой.
Можно ли сваривать плиты из стали 45 без подогрева?
Нет. Из-за повышенного содержания углерода (0,42–0,50 %) сварка без предварительного подогрева 150–200 C приводит к образованию закалочных трещин в зоне термического влияния.
Какие предельные отклонения по толщине для плит 20–60 мм?
При нормальной точности прокатки по ГОСТ 19903 отклонения составляют +1,0/–1,0 мм, при повышенной — +0,8/–0,8 мм.
