Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 45Г

Сталь конструкционная легированная 45Г: описание, свойства, применение

Сталь 45Г – это конструкционная легированная сталь, широко используемая в машиностроении и других отраслях промышленности для изготовления деталей, подвергающихся высоким нагрузкам и износу. Благодаря своему сбалансированному химическому составу и специальной обработке, сталь 45Г обладает оптимальным сочетанием прочности, пластичности и износостойкости.

Основные свойства стали 45Г:

• Высокая прочность: Обеспечивает надежность и долговечность деталей, работающих в условиях высоких статических и динамических нагрузок.
• Хорошая износостойкость: Позволяет деталям сохранять свои размеры и форму в течение длительного времени при трении и абразивном износе.
• Удовлетворительная пластичность: Обеспечивает возможность деформации материала без разрушения, что важно при изготовлении деталей сложной формы.
• Свариваемость: Ограниченно свариваемая, требуются специальные технологии сварки для обеспечения качественного соединения.
• Обрабатываемость: Хорошо поддается механической обработке резанием, что упрощает изготовление деталей.
• Термообрабатываемость: Поддается различным видам термической обработки для улучшения механических свойств.

Химический состав стали 45Г (ГОСТ 4543-2016):

Элемент	Массовая доля, %
Углерод (C)	0,42 - 0,50
Марганец (Mn)	0,70 - 1,00
Кремний (Si)	0,17 - 0,37
Хром (Cr)	≤ 0,30
Никель (Ni)	≤ 0,30
Медь (Cu)	≤ 0,30
Сера (S)	≤ 0,040
Фосфор (P)	≤ 0,035
Мышьяк (As)	≤ 0,08
Кислород (O)	≤ 0,012
Азот (N)	≤ 0,012
Железо (Fe)	Остальное

Расшифровка обозначения марки стали 45Г:

• 45: Указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0,45%).
• Г: Указывает на наличие в составе марганца (Mn) как легирующего элемента.

Механические свойства стали 45Г (ГОСТ 4543-2016):

Механические свойства стали 45Г зависят от способа обработки и состояния поставки. Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут изменяться в зависимости от конкретных условий.

Характеристика	Единица измерения	Значение (нормализация)	Значение (закалка + отпуск)
Предел прочности (временное сопротивление) (σв)	МПа	630	830-980
Предел текучести (σт)	МПа	380	500-650
Относительное удлинение (δ5)	%	20	15
Относительное сужение (ψ)	%	45	40
Ударная вязкость (KCU)	Дж/см²	50	40
Твердость по Бринеллю (HB)		197	241-293

Физические свойства стали 45Г:

Характеристика	Единица измерения	Значение
Плотность	кг/м³	7850
Модуль упругости (E)	ГПа	205
Коэффициент линейного расширения (α)	1/°C	11,7 x 10⁻⁶ (20-100°C)
Теплопроводность (λ)	Вт/(м·°C)	46
Удельная теплоемкость (c)	Дж/(кг·°C)	480
Электрическое сопротивление (ρ)	Ом·мм²/м	0,22

Применение стали 45Г:

Сталь 45Г широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим универсальным свойствам. Основные области применения:

• Машиностроение:
  • Изготовление осей, валов, шестерен, зубчатых колес, кулачков, крепежных деталей (болты, гайки, шпильки), работающих при средних и высоких нагрузках.
  • Производство деталей сельскохозяйственной техники (плуги, бороны, культиваторы).
  • Изготовление деталей для горнодобывающего оборудования.
• Автомобилестроение:
  • Производство деталей трансмиссии, подвески и рулевого управления.
  • Изготовление коленчатых валов и других деталей двигателей.
• Железнодорожный транспорт:
  • Изготовление деталей вагонов и локомотивов.
• Судостроение:
  • Производство деталей судовых механизмов.
• Производство инструментов:
  • Изготовление ударных инструментов (молотки, кувалды).
• Другие отрасли:
  • Изготовление деталей для станков, прессов и другого промышленного оборудования.

Виды металлопроката из стали 45Г:

Сталь 45Г поставляется в виде различных видов металлопроката:

• Сортовой прокат: Круг, квадрат, полоса, шестигранник.
• Листовой прокат: Листы, плиты.
• Трубы: Бесшовные и сварные.
• Поковки: Заготовки деталей, полученные методом ковки.

ГОСТы, регламентирующие сталь 45Г и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-2016 "Прокат из легированной конструкционной стали. Общие технические условия." (Основной ГОСТ, определяющий химический состав и механические свойства стали 45Г).
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент." (Определяет размеры и допуски для круглого проката).
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент." (Определяет размеры и допуски для квадратного проката).
• ГОСТ 103-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент." (Определяет размеры и допуски для полосового проката).
• ГОСТ 2879-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный шестигранный. Сортамент." (Определяет размеры и допуски для шестигранного проката).
• ГОСТ 19903-2015 "Прокат листовой горячекатаный. Сортамент." (Определяет размеры и допуски для листового проката).
• ГОСТ 8731-74 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования." (Определяет технические требования к бесшовным трубам).
• ГОСТ 10705-80 "Трубы стальные электросварные. Технические условия." (Определяет технические требования к электросварным трубам).
• ГОСТ 8479-70 "Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия." (Определяет технические требования к поковкам).

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 45Г:

Сталь 45Г используется на различных этапах производства в машиностроительных и металлообрабатывающих цехах. Вот основные операции, в которых она применяется:

• Металлургическое производство:
  • Плавка стали: Сталь 45Г выплавляется в электропечах или конвертерах с соблюдением заданного химического состава.
  • Разливка стали: Расплавленная сталь разливается в слитки или заготовки для последующей переработки.
• Кузнечно-прессовое производство:
  • Ковка: Заготовки из стали 45Г подвергаются ковке для придания им необходимой формы и размеров. Ковка используется для производства деталей сложной конфигурации, таких как коленчатые валы, шатуны и т.д.
  • Штамповка: Используется для серийного производства деталей с высокой точностью размеров.
  • Гибка: Листовой и полосовой прокат из стали 45Г подвергается гибке для получения деталей заданной формы.
• Механическая обработка:
  • Токарная обработка: Круглый прокат из стали 45Г обрабатывается на токарных станках для получения деталей вращения (валы, оси, втулки).
  • Фрезерная обработка: Заготовки из стали 45Г обрабатываются на фрезерных станках для создания плоских поверхностей, пазов, канавок и других сложных элементов.
  • Сверление: В деталях из стали 45Г просверливаются отверстия для крепежа и других целей.
  • Шлифовка: Для достижения высокой точности размеров и шероховатости поверхности детали из стали 45Г подвергаются шлифовке.
  • Зубонарезание: Шестерни и зубчатые колеса из стали 45Г изготавливаются методом зубонарезания.
• Термическая обработка:
  • Нормализация: Для улучшения структуры и механических свойств стали 45Г применяется нормализация.
  • Закалка: Закалка с последующим отпуском позволяет повысить прочность и твердость стали 45Г.
  • Отпуск: Отпуск снижает внутренние напряжения, возникающие после закалки, и повышает пластичность материала.
  • Улучшение: Комплексная термическая обработка, включающая закалку и высокий отпуск, позволяет получить оптимальное сочетание прочности и пластичности стали 45Г.
• Сварочное производство:
  • Сварка: Детали из стали 45Г свариваются с использованием различных методов сварки (ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка, автоматическая сварка). При сварке стали 45Г необходимо соблюдать специальные требования для предотвращения образования трещин и других дефектов.
• Гальваническое производство:
  • Цинкование: Детали из стали 45Г могут подвергаться цинкованию для защиты от коррозии.
  • Хромирование: Хромирование используется для придания поверхности деталей износостойкости и декоративного вида.
• Контроль качества:
  • Визуальный контроль: Проверка деталей на наличие дефектов поверхности.
  • Измерение размеров: Контроль соответствия размеров деталей чертежам.
  • Испытания механических свойств: Определение прочности, твердости, пластичности и других механических характеристик материала.
  • Неразрушающий контроль: Выявление внутренних дефектов в деталях без их разрушения (ультразвуковой контроль, рентгеновский контроль).

В заключение, сталь 45Г – это надежный и универсальный материал, который нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Ее оптимальные механические свойства, хорошая обрабатываемость и доступная цена делают ее востребованной для изготовления деталей, работающих в условиях средних и высоких нагрузок. При правильном выборе режима термической обработки и соблюдении технологических процессов можно добиться максимальной эффективности использования стали 45Г.