Химический состав

КлассификацияСталь конструкционная углеродистая качественная

НазначениеСталь 45 применяется: для изготовления вал-шестерней, коленчатых и распределительных валов, шестерен, шпинделей, бандажей, цилиндров, кулачков и других нормализованных, улучшаемых и подвергаемых поверхностнй термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность; валов, надставок валов и дисков подпятников для гидрогенераторов; деталей трубопроводной арматуры после закалки и отпуска; бесшовных труб для изготовления деталей и конструкций в мотовелостроении; колец цельнокатаных различного назначения; проволоки, применяемой для изготовления спиц мотоциклов и велосипедов; ремизной термообработанной луженой проволоки, предназначенной для изготовления галев к ремизным приборам ткацких станков.

2) Температура полного отжига 810ºС

Температура неполного отжига 740÷790 ºС

Температура полной закалки 810 ºС

Температура неполной закалки 740÷790 ºС

Температура нормализации 810 ºС

3) Полный отжигзаключается в нагреве доэвтектоидной стали на 30-50°С выше температуры, соответствующей точке Ас3 (для стали 45 Ас₃ = 790°С), выдержке при этой температуре для полного прогрева и завершения фазовых превращений в объеме металла и последующем медленном охлаждении.

При медленном охлаждении стали приближаются к фазовому и структурному равновесию. Структура после отжига – феррит + перлит. После отжига сталь имеет низкую твердость и прочность.

Основные цели отжига: перекристаллизация стали (измельчение зерна), снятие внутренних напряжений, снижение твердости и улучшение обрабатываемости.

Неполныйотжиг отличается от полного тем, что сталь нагревают до более низкой температуры (немного выше точки А1 (для стали 45 А₁ = 730°С)). Неполный отжиг доэвтектоидных сталей применяют для улучшения обрабатываемости резанием. При неполном отжиге происходит частичная перекристаллизация стали – вследствие перехода перлита в аустенит. Избыточный феррит лишь частично превращается в аустенит. Структура после отжига – феррит + перлит.

Нормализациязаключается в нагреве доэвтектоидной стали до температуры, превышающей точку Ас3 на 40-50 °С, в непродолжительной выдержке для прогрева садки и завершения фазовых превращений и охлаждении на воздухе. Нормализация вызывает полную фазовую перекристаллизацию стали и устраняет крупнозернистую структуру, полученную при литье, прокатке, ковке или штамповке. Нормализацию широко применяют для улучшения свойств стальных отливок вместо закалки и отпуска.

Ускоренное охлаждение на воздухе приводит к распаду аустенита при более низких температурах, что повышает дисперсность феррито-цементитной структуры и увеличивает количество перлита или, точнее, сорбита или троостита. Это повышает прочность и твердость нормализованной средне- и высокоуглеродистой стали по сравнению с отожженной.

Закалка-термообработка целью которой является фиксирование высокотемпературной структуры сплава. Если доэвтектоидную сталь нагреть выше Ас1, но ниже Ас3 (неполная закалка), то в ее структуре после закалки наряду с мартенситом будут участки феррита. Присутствие феррита как мягкой составляющей снижает твердость стали после закалки. При нагреве до температуры, например, 740°С (ниже точки Ас3) структура стали 45 – аустенит + феррит, после охлаждения со скоростью выше критической структура стали – мартенсит + феррит.

Аустенит неоднороден по химическому составу. В тех местах, где были пластинки цементита, аустенит богаче углеродом, а где пластинки феррита – беднее. Поэтому при термической обработке для выравнивания химического состава зерен аустенита сталь нагревают немного выше критической точки Ас3 (на 30-50°С) и выдерживают некоторое время при этой температуре. Процесс аустенизации идет тем быстрее, чем выше превышение фактической температуры нагрева под закалку относительно температуры Ас₃. Для доэвтектоидных сталей применяют только полную закалку.

4)Для данной стали рационально применять полную закалку Структура стали 45 при температуре нагрева под закалку – аустенит, после охлаждения со скоростью выше критической – мартенсит. Если нагреть выше этой температуры мелкие зерна аустенита начинают соединяться между собой и чем выше температура нагрева, тем интенсивнее увеличиваются размеры. Крупнозернистая структура ухудшает механические свойства стали.

Поэтому для получения необходимых эксплуатационных свойств необходимо проводить полную закалку, нормализацию и полный и неполный отжиг.

1) Группа по назначению: Сталь конструкционная легированная

Применение: Оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

Химический состав:

2)Оптимальной термической обработкой для стали 40Х является термоулутшение. Данная операция включает в себя закалку с последующим высоким отпуском. При этом сталь приобретает структуру сорбита отпуска. Вышеуказанная структура имеет хороший набор механических свойств (высокую прочность и вязкость).