Стальной пруток Ck45: конструкционная среднеуглеродистая сталь для деталей машин
Стальной пруток Ck45 — горячекатаный или калиброванный сортовой прокат из конструкционной качественной углеродистой стали по DIN 17200 (аналог EN 10083-2, марка 1.1191). Материал относится к группе среднеуглеродистых нелегированных сталей с содержанием углерода 0,42–0,50 %. Пруток Ck45 поставляется в виде круглого, квадратного или шестигранного профиля и предназначен для изготовления деталей, работающих при умеренных нагрузках с последующей термической обработкой.
Химический состав и структура
Марка Ck45 нормируется по углероду в узком интервале, что обеспечивает стабильность механических свойств после закалки и отпуска. Кремний и марганец присутствуют в пределах 0,10–0,40 % и 0,50–0,80 % соответственно. Сера и фосфор ограничены до 0,035 % каждый. Такая чистота по вредным примесям отличает Ck45 от рядовой стали 45 и снижает склонность к хрупкому разрушению при ударных нагрузках.
В состоянии поставки структура — феррито-перлитная. После нормализации твёрдость составляет 170–210 HB. После объёмной закалки в воде или полимере с отпуском при 550–650 C достигается сорбитная структура с твёрдостью 28–35 HRC.
Механические свойства прутка Ck45
| Состояние | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость |
|---|---|---|---|---|
| Горячекатаный | 590–740 | 335 | 16 | 170–210 HB |
| Нормализованный | 620–780 | 355 | 14 | 180–220 HB |
| Закалка + отпуск 600 C | 800–950 | 600 | 12 | 28–32 HRC |
| Закалка + отпуск 400 C | 1100–1300 | 900 | 8 | 38–45 HRC |
Сортамент и допуски
Пруток Ck45 выпускается диаметром от 6 до 250 мм. Горячекатаный прокат диаметром до 100 мм поставляется с допуском по DIN 1013, калиброванный пруток — по DIN 668 с полем допуска h9, h11 или h12. Кривизна калиброванного прутка не превышает 1 мм на 1 м длины. Шестигранный профиль нормируется по DIN 1014, квадратный — по DIN 1015.
- Круглый горячекатаный: 16–250 мм, длина 4–6 м
- Круглый калиброванный: 6–80 мм, поле допуска h9–h11
- Шестигранный: 10–70 мм (размер под ключ)
- Квадратный: 12–100 мм
- Пруток в прутках или мотках (бухты до 1200 кг)
Технологичность и обработка
Ck45 хорошо обрабатывается резанием в нормализованном состоянии — скорость резания твердосплавным инструментом достигает 180–220 м/мин. Свариваемость ограниченная: требуется предварительный подогрев до 200–300 C и последующая термообработка для снятия напряжений. Прокаливаемость невысокая — критический диаметр при закалке в воде составляет 20–25 мм, в масле — 10–12 мм.
Материал склонен к образованию трещин при закалке, поэтому рекомендуется ступенчатое охлаждение или применение полимерных закалочных сред. Обрабатываемость резанием улучшается после нормализации или отжига.
Применение прутка Ck45
- Валы, оси, шпиндели металлорежущих станков
- Зубчатые колёса, червяки, шлицевые валы редукторов
- Штоки гидроцилиндров и пневмоцилиндров
- Крепёжные изделия повышенной прочности: шпильки, болты, гайки
- Детали сельхозтехники: пальцы, втулки, рычаги
- Заготовки для токарных патронов, оправок, центров
Вопросы и ответы
Чем Ck45 отличается от стали 45?
Ck45 — марка по DIN 17200 с более узким интервалом по углероду (0,42–0,50 %) и ограничением серы и фосфора до 0,035 %. Сталь 45 по ГОСТ 1050 допускает более широкий разброс по химическому составу, что даёт менее стабильные свойства после термообработки.
До какой твёрдости можно закалить пруток Ck45?
Максимальная твёрдость после закалки в воде — 55–58 HRC в поверхностном слое. Однако из-за низкой прокаливаемости сквозная закалка эффективна только для сечений до 20–25 мм. Для более крупных деталей применяют поверхностную закалку ТВЧ.
Какой пруток Ck45 подходит для токарной обработки без дополнительной термообработки?
Калиброванный пруток в нормализованном состоянии с твёрдостью 180–220 HB обеспечивает наилучшую обрабатываемость и точность размеров. Поле допуска h9–h11 позволяет использовать его в автоматах продольного точения без предварительного шлифования.
Можно ли сваривать пруток Ck45?
Сварка возможна с предварительным подогревом до 200–300 C и последующим медленным охлаждением. После сварки обязательна термообработка — нормализация или высокий отпуск для предотвращения образования закалочных трещин в зоне термического влияния.
