Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 45Г2

Сталь конструкционная легированная 45Г2: описание, свойства, применение

Сталь 45Г2 – это конструкционная легированная сталь, широко используемая в машиностроении и других отраслях промышленности. Она отличается повышенной прочностью, износостойкостью и хорошей обрабатываемостью, что делает ее идеальным материалом для изготовления деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и износа.

Основные свойства стали 45Г2:

• Высокая прочность: Легирование марганцем (Г2) значительно повышает прочность стали, позволяя выдерживать большие нагрузки без деформации.
• Износостойкость: Благодаря повышенной твердости, сталь 45Г2 обладает хорошей износостойкостью, что продлевает срок службы деталей, работающих в условиях трения.
• Обрабатываемость: Сталь 45Г2 хорошо поддается механической обработке, что позволяет изготавливать детали сложной формы с высокой точностью.
• Свариваемость: Ограниченная свариваемость. Рекомендуется предварительный подогрев и последующая термообработка.
• Ударная вязкость: Обеспечивает устойчивость к динамическим нагрузкам и предотвращает хрупкое разрушение.
• Прокаливаемость: Легирование марганцем увеличивает прокаливаемость стали, что позволяет получать высокую твердость на большую глубину при закалке.

Химический состав стали 45Г2 (ГОСТ 4543-2016):

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.42 - 0.50
Марганец (Mn)	1.40 - 1.70
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Хром (Cr)	≤ 0.30
Никель (Ni)	≤ 0.30
Медь (Cu)	≤ 0.30
Сера (S)	≤ 0.035
Фосфор (P)	≤ 0.035
Мышьяк (As)	≤ 0.08
Ванадий (V)	≤ 0.15
Вольфрам (W)	≤ 0.20
Азот (N)	≤ 0.012
Кислород (O)	≤ 0.012
Железо (Fe)	Остальное

Расшифровка обозначения стали 45Г2:

• 45: Указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0.45%).
• Г2: Указывает на содержание марганца (Mn) как основного легирующего элемента. Цифра "2" означает, что содержание марганца находится в пределах 1.40 - 1.70%.

Механические свойства стали 45Г2 (ГОСТ 4543-2016):

Механические свойства стали 45Г2 зависят от режима термообработки. Приведены типичные значения для различных состояний:

Свойство	Единица измерения	Отжиг/Нормализация	Закалка + Отпуск
Предел прочности (σв)	МПа	610	830-980
Предел текучести (σт)	МПа	340	590-740
Относительное удлинение (δ5)	%	22	14
Относительное сужение (ψ)	%	50	40
Ударная вязкость (KCU)	Дж/см2	78	59
Твердость (HB)		187-241	207-269

Физические свойства стали 45Г2:

Свойство	Единица измерения	Значение
Плотность	кг/м3	7850
Модуль упругости	ГПа	206
Коэффициент линейного расширения (20-100°C)	10-6/°C	11.9
Теплопроводность	Вт/(м·°C)	46
Удельная теплоемкость	Дж/(кг·°C)	480
Электрическое сопротивление	мкОм·м	0.22

Области применения стали 45Г2:

Сталь 45Г2 благодаря своим свойствам нашла широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Машиностроение:
  • Изготовление осей, валов, шестерен, зубчатых колес, коленчатых валов, кулачковых валов, распределительных валов, шпинделей, муфт, дисков, бандажей, крепежных деталей (болты, гайки, шпильки), пальцев, плунжеров, штоков, вал-шестерней, фланцев, звездочек, тяг, рычагов, эксцентриков, валиков, осей и других деталей, работающих при высоких нагрузках и износе.
  • Производство деталей для двигателей внутреннего сгорания, трансмиссий, редукторов, насосов и компрессоров.
  • Изготовление инструментальной оснастки (оправки, держатели, втулки) для металлообрабатывающих станков.
• Транспортное машиностроение:
  • Изготовление деталей для железнодорожного транспорта (оси вагонов, бандажи колес).
  • Производство деталей для автомобилей (детали подвески, рулевого управления).
  • Изготовление деталей для сельскохозяйственной техники (валы, оси, шестерни).
• Энергетика:
  • Изготовление деталей для турбин и генераторов.
  • Производство деталей для насосного оборудования.
• Горнодобывающая промышленность:
  • Изготовление деталей для буровых установок и горно-шахтного оборудования.
  • Производство деталей для дробилок и мельниц.
• Металлургия:
  • Изготовление деталей для прокатных станов и другого металлургического оборудования.
• Строительство:
  • Изготовление крепежных элементов (болты, гайки, шпильки) для ответственных конструкций.
• Сельское хозяйство:
  • Детали для почвообрабатывающих машин (лемеха, диски).
  • Элементы приводов и трансмиссий.
• Нефтегазовая промышленность:
  • Детали для бурового оборудования.
  • Элементы трубопроводной арматуры.

Виды металлопроката из стали 45Г2:

Сталь 45Г2 поставляется в различных видах металлопроката:

• Круг: Используется для изготовления валов, осей, шпинделей, болтов, гаек и других деталей круглого сечения.
• Квадрат: Применяется для изготовления деталей квадратного сечения, таких как крепежные элементы, рычаги, тяги.
• Полоса: Используется для изготовления плоских деталей, таких как накладки, пластины, рессоры.
• Лист: Применяется для изготовления корпусных деталей, обшивок, емкостей.
• Трубы: Используются для изготовления трубопроводов, деталей машин и механизмов.
• Поковки и штамповки: Изготавливаются по индивидуальным чертежам заказчика для производства деталей сложной формы.
• Сортовой прокат: Балки, уголки, швеллера используются в строительстве и машиностроении.

ГОСТы, регламентирующие сталь 45Г2 и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-2016 "Сталь легированная конструкционная. Марки". Определяет химический состав, механические свойства и другие требования к стали 45Г2.
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент". Регламентирует размеры и допуски для круглого проката из стали 45Г2.
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент". Регламентирует размеры и допуски для квадратного проката из стали 45Г2.
• ГОСТ 103-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент". Регламентирует размеры и допуски для полосового проката из стали 45Г2.
• ГОСТ 1577-93 "Прокат толстолистовой и широкополосный из конструкционной качественной стали. Общие технические условия". Общие технические требования к толстолистовому прокату из стали 45Г2.
• ГОСТ 19281-2014 "Прокат повышенной прочности. Общие технические условия". Определяет общие технические условия для проката повышенной прочности, к которому может относиться сталь 45Г2 после соответствующей термообработки.
• ГОСТ 8734-75 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент". Регламентирует размеры и допуски для бесшовных труб из стали 45Г2.
• ГОСТ 8733-74 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия". Технические условия для бесшовных труб из стали 45Г2.
• Другие ГОСТы на конкретные виды изделий (болты, гайки, валы и т.д.), в которых может применяться сталь 45Г2. Уточняются в зависимости от конкретного применения.

Операции в цехах, использующие материалы из стали 45Г2:

Сталь 45Г2 широко используется на различных этапах производства в машиностроительных и металлообрабатывающих цехах:

• Заготовительное производство:
  • Резка: Раскрой металлопроката (круг, квадрат, полоса, лист) на заготовки требуемой длины и формы с использованием ленточнопильных, абразивно-отрезных станков, плазменной или лазерной резки.
  • Рубка: Разделение проката на заготовки с помощью гильотинных ножниц.
  • Ковка и штамповка: Формирование заготовок сложной формы с использованием кузнечных молотов и прессов.
• Механическая обработка:
  • Токарная обработка: Обработка деталей вращения (валы, оси, шпиндели) на токарных станках для придания им требуемых размеров и формы.
  • Фрезерная обработка: Обработка плоских и фасонных поверхностей на фрезерных станках.
  • Сверление: Создание отверстий в заготовках.
  • Расточка: Увеличение диаметра отверстий.
  • Шлифование: Финишная обработка поверхностей для достижения высокой точности и шероховатости.
  • Зубонарезание: Изготовление зубчатых колес и шестерен на зубофрезерных и зубодолбежных станках.
• Термическая обработка:
  • Отжиг: Снятие внутренних напряжений в заготовках после механической обработки для улучшения обрабатываемости и стабильности размеров.
  • Нормализация: Улучшение структуры стали и повышение ее прочности.
  • Закалка: Повышение твердости и износостойкости деталей.
  • Отпуск: Снятие внутренних напряжений после закалки и придание стали необходимой вязкости.
  • Улучшение: Закалка с высоким отпуском для достижения оптимального сочетания прочности и пластичности.
• Сварочное производство:
  • Сварка: Соединение деталей из стали 45Г2 с использованием различных методов сварки (ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка, автоматическая сварка под флюсом). Требует предварительного подогрева и последующей термообработки для снятия напряжений и предотвращения образования трещин.
• Контроль качества:
  • Визуальный контроль: Осмотр деталей на наличие дефектов (трещины, сколы, царапины).
  • Измерение размеров: Контроль геометрических размеров деталей с использованием штангенциркулей, микрометров и других измерительных инструментов.
  • Контроль твердости: Измерение твердости деталей после термической обработки.
  • Ультразвуковой контроль: Выявление внутренних дефектов в заготовках и деталях.
  • Магнитопорошковый контроль: Выявление поверхностных дефектов в деталях.

 

Сталь 45Г2 – это надежный и универсальный материал, широко применяемый в различных отраслях промышленности. Ее высокие прочностные характеристики, износостойкость и хорошая обрабатываемость делают ее незаменимой для изготовления деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и износа. Правильный выбор режима термообработки позволяет получить оптимальные свойства для конкретного применения. При работе со сталью 45Г2 важно учитывать особенности ее свариваемости и строго соблюдать технологические процессы.