Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная валковая 45ХНМ

Сталь инструментальная валковая марки 45ХНМ: описание, свойства и применение

Сталь 45ХНМ – это высококачественная инструментальная валковая сталь, разработанная для производства ответственных деталей, требующих высокой прочности, износостойкости и усталостной прочности. Благодаря сбалансированному химическому составу и специальной технологии выплавки, сталь 45ХНМ обладает оптимальным сочетанием механических и технологических свойств, что делает ее незаменимой в различных отраслях промышленности.

Основные свойства стали 45ХНМ:

• Высокая прочность и твердость: Обеспечивают длительный срок службы деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и интенсивного износа.
• Повышенная вязкость и сопротивление хрупкому разрушению: Гарантируют надежность и безопасность эксплуатации изделий в широком диапазоне температур.
• Хорошая прокаливаемость: Позволяет получать равномерную структуру и высокие механические свойства в крупных сечениях.
• Устойчивость к отпускной хрупкости: Обеспечивает стабильность свойств при высоких температурах отпуска.
• Износостойкость: Продлевает срок службы инструментов и деталей, работающих в условиях трения.
• Хорошая обрабатываемость резанием: Облегчает изготовление деталей сложной формы с высокой точностью.
• Свариваемость: Ограниченно свариваемая, рекомендуется предварительный подогрев и последующая термообработка.

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

Элемент	Содержание (%)
Углерод (C)	0.42 - 0.50
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.50 - 0.80
Никель (Ni)	1.25 - 1.75
Хром (Cr)	0.70 - 1.00
Молибден (Mo)	0.20 - 0.30
Сера (S)	≤ 0.025
Фосфор (P)	≤ 0.025
Медь (Cu)	≤ 0.30

Расшифровка обозначения стали 45ХНМ:

• 45 – содержание углерода в сотых долях процента (0.45%).
• Х – наличие хрома.
• Н – наличие никеля.
• М – наличие молибдена.

Цифры, следующие за буквами, указывают на примерное содержание легирующего элемента в процентах. В данном случае, отсутствие цифр после букв означает, что содержание элемента находится в пределах 1-1.5%.

Механические свойства стали 45ХНМ (после термообработки):

Механические свойства стали 45ХНМ зависят от режима термообработки (закалка и отпуск). Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий:

Свойство	Значение	Единица измерения
Предел прочности (временное сопротивление), σв	880 - 1080	МПа
Предел текучести, σт	680 - 880	МПа
Относительное удлинение, δ5	10 - 15	%
Относительное сужение, ψ	40 - 50	%
Ударная вязкость, KCU	30 - 60	Дж/см2
Твердость по Бринеллю, HB	269 - 321

Физические свойства стали 45ХНМ:

Свойство	Значение	Единица измерения
Плотность, ρ	7850	кг/м3
Модуль упругости, E	205 - 210	ГПа
Коэффициент линейного термического расширения, α	11.7 x 10-6 (20-100°C)	1/°C
Теплопроводность, λ	35 - 40	Вт/(м·°C)
Удельная теплоемкость, c	460 - 480	Дж/(кг·°C)
Электрическое сопротивление, ρ	0.2 - 0.3	мкОм·м

Сферы применения стали 45ХНМ:

Сталь 45ХНМ широко используется для изготовления:

• Валков: Горячей и холодной прокатки, правильных валков, валков для сортовых и листовых станов.
• Штампов: Крупных штампов горячей деформации, работающих с повышенными ударными нагрузками.
• Осей: Тяжелонагруженных осей и валов.
• Шестерен: Крупных шестерен и зубчатых колес.
• Кулачковых валов: Распределительных валов двигателей внутреннего сгорания.
• Коленчатых валов: Дизельных двигателей.
• Других ответственных деталей: Подвергающихся высоким статическим и динамическим нагрузкам, а также интенсивному износу.

Благодаря своим свойствам, сталь 45ХНМ востребована в следующих отраслях промышленности:

• Металлургия: Производство валков для прокатных станов.
• Машиностроение: Изготовление тяжелонагруженных деталей двигателей, трансмиссий и других механизмов.
• Транспортное машиностроение: Производство осей, валов и других компонентов для железнодорожного и автомобильного транспорта.
• Энергетика: Изготовление деталей для турбин и генераторов.
• Горнодобывающая промышленность: Производство деталей для бурового и горно-шахтного оборудования.

Виды металлопроката из стали 45ХНМ:

Сталь 45ХНМ поставляется в виде:

• Круглого проката: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления валов, осей и других деталей вращения.
• Квадратного проката: Применяется для изготовления различных деталей, требующих высокой прочности и износостойкости.
• Полосового проката: Используется для изготовления режущего инструмента, пружин и других плоских деталей.
• Поковок: Изготавливаются по индивидуальным заказам и используются для производства деталей сложной формы.
• Листового проката: Используется реже, в основном для изготовления крупногабаритных деталей, требующих высокой прочности.

ГОСТы, регламентирующие сталь 45ХНМ и металлопрокат из нее:

• ГОСТ 4543-2016: Сталь легированная конструкционная. Марки. (Определяет химический состав и общие требования к стали 45ХНМ).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски для круглого проката).
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски для квадратного проката).
• ГОСТ 4405-75: Полосы горячекатаные и кованые из инструментальной стали. Сортамент. (Регламентирует размеры и допуски для полосового проката).
• ГОСТ 8479-70: Поковки из конструкционной и легированной стали. Общие технические условия. (Определяет требования к поковкам из стали 45ХНМ).
• ГОСТ 14959-2016: Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой поверхности из легированной конструкционной стали. Общие технические условия.
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент.

Операции в цехах с использованием стали 45ХНМ:

В различных цехах предприятий, использующих сталь 45ХНМ, выполняются следующие операции:

• Механическая обработка (механический цех):
  • Токарная обработка: Изготовление валов, осей и других деталей вращения на токарных станках.
  • Фрезерная обработка: Изготовление деталей сложной формы на фрезерных станках.
  • Шлифовальная обработка: Достижение высокой точности размеров и шероховатости поверхности деталей.
  • Сверление и расточка: Создание отверстий в деталях.
  • Зубонарезание: Изготовление зубчатых колес и шестерен.
• Термическая обработка (термический цех):
  • Закалка: Повышение твердости и прочности стали путем нагрева до определенной температуры и быстрого охлаждения.
  • Отпуск: Снятие внутренних напряжений и повышение вязкости стали после закалки.
  • Нормализация: Улучшение структуры стали и снятие внутренних напряжений.
  • Улучшение (закалка + высокий отпуск): Обеспечение оптимального сочетания прочности и вязкости.
• Кузнечно-прессовое производство (кузнечный цех):
  • Ковка: Изготовление поковок сложной формы под воздействием ударных нагрузок.
  • Штамповка: Изготовление деталей путем деформации металла в штампах.
• Сварочное производство (сварочный цех):
  • Сварка: Соединение деталей из стали 45ХНМ с использованием различных методов сварки (рекомендуется предварительный подогрев и последующая термообработка).
• Инструментальное производство (инструментальный цех):
  • Изготовление штампов, пресс-форм и другого инструмента, используемого для обработки металла.

 

Сталь 45ХНМ является надежным и проверенным материалом для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и интенсивного износа. Благодаря своим уникальным свойствам и широкому спектру применения, сталь 45ХНМ остается востребованной в различных отраслях промышленности, обеспечивая долговечность и безопасность эксплуатации оборудования. При выборе стали 45ХНМ для конкретного применения необходимо учитывать требования к механическим свойствам, технологическим особенностям и условиям эксплуатации детали. Важно также соблюдать требования соответствующих ГОСТов и технических условий.