Квадрат стальной Ст45: характеристики и применение
Квадрат стальной Ст45 представляет собой горячекатаный прокат квадратного сечения из конструкционной углеродистой стали марки 45. Материал отличается повышенным содержанием углерода (от 0,42 до 0,50 %), что обеспечивает высокую прочность и износостойкость после термической обработки. В отличие от низкоуглеродистых марок, квадрат Ст45 предназначен для деталей, работающих в условиях циклических и ударных нагрузок.
Химический состав и механические свойства
Химический состав стали 45 регламентируется ГОСТ 1050-2013. Основные легирующие элементы марганец (от 0,50 до 0,80 %) и кремний (от 0,17 до 0,37 %). Содержание серы и фосфора ограничено (не более 0,04 % каждого), что обеспечивает стабильность свойств при термообработке.
Механические характеристики квадрата Ст45 в состоянии поставки (без термообработки):
- временное сопротивление разрыву не менее 600 МПа;
- предел текучести от 340 до 360 МПа;
- относительное удлинение от 14 до 16 %;
- твёрдость по Бринеллю от 170 до 217 HB.
После закалки и низкого отпуска твёрдость повышается до 4550 HRC, что позволяет использовать квадрат Ст45 для изготовления деталей с высокой поверхностной прочностью.
Сортамент и геометрические параметры
Квадрат стальной Ст45 выпускается со стороной квадрата от 8 до 200 мм. Допуски по точности прокатки устанавливаются по ГОСТ 2591-2006 (обычная и повышенная точность). Длина прутков от 2 до 12 м (мерная, кратная или немерная). Кривизна профиля не превышает 0,5 % от длины.
| Сторона квадрата, мм | Предельные отклонения, мм | Масса 1 м, кг | Площадь сечения, см | Длина, м |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 0,4 | 0,785 | 1,00 | от 2 до 6 |
| 25 | 0,6 | 4,906 | 6,25 | от 4 до 12 |
| 50 | 0,8 | 19,625 | 25,00 | от 4 до 12 |
Технологические особенности обработки
Сталь 45 относится к среднеуглеродистым, поэтому свариваемость ограничена. Для получения качественного сварного соединения требуется предварительный подогрев до температуры от 200 до 300 C и последующая термообработка (отпуск). Рекомендуемые режимы резания: скорость резания при точении от 80 до 120 м/мин, подача от 0,1 до 0,3 мм/об. При шлифовании используется охлаждение эмульсией для предотвращения прижогов.
Области применения
Квадрат стальной Ст45 востребован в машиностроении, станкостроении и при производстве гидравлического оборудования. Из него изготавливают:
- валы, оси и шпиндели металлорежущих станков;
- штоки гидроцилиндров и пневмоцилиндров;
- направляющие и колонны прессового оборудования;
- детали редукторов и зубчатых передач (шестерни, валы-шестерни);
- крепёжные элементы повышенной прочности (шпильки, болты).
Благодаря способности воспринимать закалку, квадрат Ст45 применяется для изготовления инструментальной оснастки пуансонов, матриц и оправок, работающих при умеренных нагрузках.
Вопросы и ответы
Чем квадрат Ст45 отличается от квадрата Ст3?
Основное отличие содержание углерода. В стали 45 оно выше (от 0,42 до 0,50 %), что обеспечивает большую прочность и твёрдость после термообработки. Квадрат Ст3 (содержание углерода до 0,22 %) не поддаётся закалке и используется для менее ответственных конструкций.
Можно ли гнуть квадрат Ст45 в холодном состоянии?
Гибка возможна при стороне квадрата до 20 мм. Для профилей большего сечения требуется нагрев до температуры от 850 до 950 C. Холодная гибка без термообработки может привести к образованию трещин из-за низкой пластичности стали 45.
Какая термообработка рекомендуется для квадрата Ст45?
Стандартный режим: закалка с температуры от 820 до 840 C в масле, затем низкий отпуск при температуре от 180 до 200 C. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки применяют нормализацию при температуре от 840 до 860 C.
Как маркируется квадрат стальной Ст45?
Маркировка наносится на бирку или непосредственно на пруток. Указывается марка стали (Ст45), размер сечения, номер партии и клеймо ОТК. Для экспортных поставок может добавляться обозначение стандарта EN 10025.