Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Таблицы
Широкие таблицы прокручиваются по горизонтали, первая колонка при этом остаётся на месте.
По таблице 1 и пп. 5.1.8, 7.2.8, 7.2.9 ГОСТ 1050-2013. Отклонения в готовом прокате (табл. 3): C ±0,01; Si ±0,02; Mn ±0,03 %.
К навигации по таблицам
По таблице 4 ГОСТ 1050-2013; образцы из заготовки 20–25 мм. Для проката 80–180 мм допускается снижение δ5 на 2 абс. % и ψ на 5 абс. %, свыше 180 мм — на 3 и 10 абс. % (п. 7.1.17.1).
По таблице 10 ГОСТ 1050-2013 (дополнительное требование М5, по заказу). Образцы вырезают из заготовок, закалённых и отпущенных по рекомендуемому режиму приложения И стандарта; размер заготовки оговаривают в заказе. Ударная вязкость KCU после закалки и отпуска по заказу — не менее 49 Дж/см² (табл. 11).
Базовые нормы — по п. 7.1.16 ГОСТ 1050-2013; нормы ТВ2 (табл. 6) и ТВ4 (табл. 8) применяются, если указаны в заказе. Режим закалки образцов — по рекомендуемому приложению Е.
По таблице 9 ГОСТ 1050-2013.
По таблице В.1 ГОСТ 1050-2013, метод торцевой закалки по ГОСТ 5657. Нормирование прокаливаемости — по заказу (п. 7.2.52).
Справочные данные марочников сталей: закалка 850 °C в воду, образцы диаметром 15 мм. Ориентир, а не норма; для бо́льших сечений свойства ниже (таблица 8).
Справочные данные марочников сталей: закалка 850 °C, отпуск 550 °C, образцы из центра заготовки. Ориентир, а не норма.
По рекомендуемому приложению ГОСТ 8479-70.
Составы EN — по технической документации металлургических производителей (Saarstahl, Rodacciai). Полностью тождественного аналога нет.
Справочные данные марочников сталей; ориентир, а не норма.
Расчёт при плотности 7850 кг/м³ по номинальным размерам, без учёта предельных отклонений и скруглений кромок.
Масса 1 м² равна 7,85 кг на каждый миллиметр толщины. Фактическая масса отличается на величину допусков по толщине.
Расчёт по формуле m = π·(D − s)·s·ρ при плотности 7850 кг/м³, без учёта допусков на диаметр и толщину стенки.
Сталь 45 — углеродистая конструкционная сталь с содержанием углерода около 0,45 %. Это одна из самых распространённых марок в машиностроении: из неё делают валы, оси, шестерни, втулки, пальцы, шпонки и детали, которые упрочняют поверхностной закалкой ТВЧ. Марка установлена ГОСТ 1050-2013, действующим с 1 января 2015 года взамен ГОСТ 1050-88.
Цифра 45 означает среднее содержание углерода в сотых долях процента; легирующих элементов в обозначении нет. По ГОСТ 1050-2013 сталь 45 относится к нелегированным специальным сталям.
Марки «45А» в ГОСТ 1050-2013 нет. Сталь 45 с пониженными серой и фосфором заказывают как сталь 45 с дополнительным требованием к их содержанию.
Нормы ГОСТ 1050-2013 приведены в таблице 1: углерод 0,42–0,50 %, марганец 0,50–0,80 %, кремний 0,17–0,37 %, фосфор не более 0,030 %, сера не более 0,035 %. По заказу содержание серы и фосфора может быть снижено до 0,025 или 0,015 %.
Во многих справочниках до сих пор приводят нормы отменённого ГОСТ 1050-88 — фосфор до 0,035 %, сера до 0,04 %. Для металла по действующему стандарту они неверны.
Базовые механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-2013 нормирует после нормализации: предел текучести не менее 355 МПа, временное сопротивление не менее 600 МПа, относительное удлинение не менее 16 %, сужение не менее 40 % (таблица 2). Испытывают образцы из заготовки 20–25 мм; для проката крупнее 80 мм допускается снижение пластичности.
По заказу ГОСТ 1050-2013 нормирует свойства после закалки и отпуска (таблица 3). Они зависят от сечения: для проката до 16 мм предел текучести не менее 490 МПа, для 40–100 мм — 375 МПа, то есть почти на четверть ниже. Режим закалки и отпуска заготовок рекомендован приложением И стандарта.
Падение свойств с ростом сечения — главная особенность стали 45, связанная с её невысокой прокаливаемостью. В крупных деталях улучшение даёт заметно меньший эффект, чем в мелких.
Твёрдость зависит от состояния металла (таблица 4):
Часто встречающаяся цифра «55–60 HRC после закалки» без указания условий не является нормой. Такая твёрдость возможна только на поверхности при интенсивном охлаждении. Стандарт гарантирует для закалённого в масле образца не менее 46 HRC, а по полосе прокаливаемости у самого торца — 50,5–59 HRC (таблица 6).
После отпуска твёрдость снижается. По справочным данным, для заготовки диаметром 60 мм после закалки в воду и отпуска при 500 °C — около 185–210 HB.
Сталь 45 прокаливается неглубоко. По полосе прокаливаемости ГОСТ 1050-2013 твёрдость резко падает уже на 4,5–6 мм от закалённого торца: с 50–59 HRC у поверхности до 26–42,5 HRC (таблица 6). По справочным данным, критический диаметр, при котором в центре образуется 50 % мартенсита, — 6–12 мм при закалке в масле и 15–35 мм в воде.
Практическое следствие видно по справочной таблице 8: при одинаковом режиме улучшения предел текучести в центре образца диаметром 15 мм — около 640 МПа, а диаметром 75 мм — около 440 МПа.
Сталь 45 — доэвтектоидная, её закаливают от температуры выше критической точки Ac3 (по справочным данным, около 755 °C); оценить положение стали можно по диаграмме железо–углерод. Закалочная среда зависит от задачи:
После закалки обязателен отпуск. Свойства в зависимости от его температуры показывает справочная таблица 7: при повышении отпуска с 450 до 600 °C временное сопротивление снижается примерно с 980 до 730 МПа, а ударная вязкость растёт вдвое. Сталь 45 не склонна к отпускной хрупкости.
Невысокая прокаливаемость делает сталь 45 удобной для поверхностной закалки токами высокой частоты: закаливается тонкий слой, а сердцевина остаётся вязкой. Так упрочняют шейки валов, шлицы, зубья шестерён, пальцы.
ГОСТ 1050-2013 учитывает эту технологию: для проката под закалку ТВЧ допускается обезуглероженный слой не более 1,5 % или 0,5 % диаметра на сторону в зависимости от группы. Ориентир достижимой твёрдости поверхности после полной закалки — 50,5–59 HRC у торца по полосе прокаливаемости (таблица 6). Фактические твёрдость и глубина слоя задаются технологией ТВЧ.
Поковки заказывают по ГОСТ 8479-70 с категорией прочности (таблица 9). Для стали 45 до 100 мм рекомендуемое приложение стандарта допускает категории до КП 395 после закалки и отпуска, для поковок 500–800 мм — только КП 245 после нормализации. Для сравнения у 40Х в сечениях до 300 мм достижима КП 490.
По справочным данным сталь 45 относится к трудносвариваемым: при углероде около 0,45 % в зоне термического влияния образуется закалочная структура с риском холодных трещин. Сварку выполняют с подогревом и последующей термообработкой по технологии, разработанной для конкретного узла. Для сварных конструкций выбирают низкоуглеродистые и низколегированные стали, например 09Г2С.
Сталь 45 служит эталоном обрабатываемости в отечественных таблицах режимов резания: её коэффициент обрабатываемости принят равным 1,0, а остальные стали сравнивают с ней (таблица 11). Режимы для точения, фрезерования и сверления можно подобрать в тренажёре режимов резания.
Ближайшие зарубежные стали — европейские C45, C45E и C45R по EN ISO 683-1, американская 1045, японская S45C и китайская 45 (таблица 10). Совпадение неполное: европейские стали допускают до 0,40 % хрома и никеля, у C45R сера вводится намеренно для лучшей обрабатываемости, а нормы нормализованной стали ниже — временное сопротивление не менее 580 МПа против 600 МПа по ГОСТ 1050-2013.
Если деталь среднего или крупного сечения должна иметь высокую прочность по всему объёму после улучшения, сталь 45 не подходит: она не прокаливается насквозь. В таких случаях переходят на легированную сталь 40Х. Её свойства по ГОСТ 4543-2016 после закалки и отпуска — предел текучести не менее 785 МПа против 355 МПа у нормализованной стали 45. Высокопрочный крепёж классов 8.8–10.9 также делают из 40Х и других легированных сталей: ГОСТ 1759.4-87 рекомендует сталь 45 только для класса 6.6. Подробное сравнение — на странице стали 40Х.
Теоретическую массу проката рассчитывают при плотности 7850 кг/м³ (таблицы 12, 13 и 14).
Круг: m = 0,006165·d², кг/м; лист: m = 7,85·t, кг/м²; труба: m = 0,02466·(D − s)·s, кг/м (размеры в мм).
Пример. Круг 60 мм длиной 3 м: 0,006165 × 60² × 3 ≈ 66,6 кг.
ГОСТ 1050-2013 гарантирует для образца, закалённого в масле по рекомендуемому режиму стандарта, не менее 46 HRC. У поверхности при торцевой закалке — 50,5–59 HRC, но уже на глубине 6 мм твёрдость падает до 26–42,5 HRC. В крупных деталях высокой твёрдости по всему сечению не получить.
В воде глубина закалки больше, но выше риск трещин и коробления, особенно у деталей сложной формы. Масло безопаснее, но закаливает только тонкий слой. Образцы для проверки твёрдости стандарт закаливает в масле. Выбор среды определяет технолог по форме и сечению детали.
После нормализации по ГОСТ 1050-2013: предел текучести не менее 355 МПа, временное сопротивление не менее 600 МПа, удлинение не менее 16 %. После закалки и отпуска свойства выше и зависят от сечения: для проката до 16 мм предел текучести не менее 490 МПа.
Ближайшие — C45, C45E по EN ISO 683-1, 1045 по SAE, S45C по JIS. Полного аналога нет: европейские стали допускают больше хрома и никеля, а их нормы для нормализованного состояния ниже, чем по ГОСТ 1050-2013.
Можно, но она трудносвариваемая из-за высокого углерода: возможны холодные трещины у шва. Сварку ведут с подогревом и последующей термообработкой по разработанной технологии.
В ГОСТ 1050-2013 такой марки нет. Сталь 45 с пониженными серой и фосфором заказывают как сталь 45 с дополнительным требованием: не более 0,025 или 0,015 %.
ГОСТ 1759.4-87 рекомендует сталь 45 для крепежа класса прочности 6.6. Для классов 8.8–12.9 стандарт рекомендует легированные стали — 40Х, 35Х, 38ХА, 30ХГСА и другие.
40Х легирована хромом (0,80–1,10 %) и прокаливается значительно глубже. Поэтому для улучшаемых деталей среднего сечения и высокопрочного крепежа выбирают 40Х, а сталь 45 — для нормализованных деталей, малых сечений и закалки ТВЧ.
Статья носит ознакомительный характер и предназначена для технических специалистов. Нормативные значения приведены по указанным стандартам, справочные данные — ориентировочные и отмечены в тексте. Информация не заменяет действующие стандарты, конструкторскую и технологическую документацию. Перед назначением режимов термообработки и сварки, выбором материала и расчётами сверяйтесь с актуальными редакциями стандартов и сертификатами на конкретную продукцию. Автор и администрация сайта не несут ответственности за последствия использования информации без такой проверки.