45Л

Марка: 45Л
Класс: Сталь для отливок обыкновенная
Вид поставки (ГОСТ 45Л): отливки ГОСТ 977-88.
Применение в промышленности: станины, зубчатые колеса и венцы, тормозные диски, муфты, кожухи, опорные катки, звездочки и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и высокого сопротивления износу и работающие под действием статических и динамических нагрузок.

Химический состав в % стали 45Л
C	0,42 - 0,5
Si	0,2 - 0,52
Mn	0,4 - 0,9
Ni	до 0,3
S	до 0,045
P	до 0,04
Cr	до 0,3
Cu	до 0,3
Fe	~97

Зарубежные аналоги марки стали 45Л
Германия	1.0558, GS-60
Англия	A3
Китай	ZGD410-620
Болгария	45LI, 45LII
Венгрия	Ao550, Ao550FK
Польша	L600, LII600
Румыния	OT600-1, OT600-3
Чехия	422660
Финляндия	G-30-57
Норвегия	Sst570

Свойства и характеристики 45Л:

Термообработка: Нормализация 860 - 880^oC, Отпуск 600 - 630^oC,
Твердость материала: HB 10^-1 = 143 - 241 МПа
Температура критических точек: Ac₁ = 725 , Ac₃(Ac_m) = 770 , Ar₃(Arc_m) = 720 , Ar₁ = 690
Свариваемость материала: трудносвариваемая. Способ сварки: РДС, необходимы подогрев и последующая термообработка.
Флокеночувствительность: не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
Обрабатываемость резанием: в отожженном состоянии при HB 200 К _{υ тв. спл}=1,1 и К_{υ б.ст}=0,7
Температура начала затвердевания, °С: 1480-1490
Показатель трещиноустойчивости, К_т_.у.: 0,8
Склонность к образованию усадочных раковин, К_у.р_.: 1,2
Жидкотекучесть, К_ж.т.: 1,0
Линейная усадка, %: 2.2 - 2.3
Склонность к образованию усадочной пористости, К_у.п. 1,0

Механические свойства в сечениях до 100 мм (ГОСТ 977-88)
Режимы термообработки	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (Дж / см²)	HRC_∂(HB)
Режимы термообработки	не менее					HRC_∂(HB)
Нормализация 860-880 °С. Отпуск 600-630 °С Закалка 860-880 °С. Отпуск 550-600 °С Нормализация 860-880 °С. Отпуск 630-650 °С Закалка ТВЧ, низкий отпуск, охлаждение в воде	320 400 290 ---	550 600 520 ---	12 10 10 ---	20 20 18 ---	29 24 24 ---	--- --- (148-217) Поверхности 42-56

Механические свойства отливок сечением 100 мм в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (Дж / см²)	HB
Закалка 830 °С, масло
200 300 400	1810 1670 1390	--- 2 4	--- 3 9	3 6 10	550 500 450

Предел выносливости стали 45Л
σ_-1, МПА	Состояние стали
229 245 274	σ_0,2=310 МПа_,σ_в=660 МПа, НВ 187 σ_0,2=340 МПа_,σ_в=640 МПа, НВ 179 σ_0,2=475 МПа_,σ_в=730 МПа, НВ 207

Физические свойства стали 45Л
T (Град)	E 10^{- 5} (МПа)	a 10⁶ (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м³)	C (Дж/(кг·град))	R 10⁹ (Ом·м)
20				7800
100		11.6	68		470
200			55		483
300
400			36		525
500			32
600					571

Расшифровка стали 45Л: обознчение 45 в начале марки говорит о том, что эта сталь имеет в своем составе 0,45% углерода и является литейной сталью. Свойства сварных соединений на отливках из стали 45Л: при заварке дефектов в отливках из стали 45Л проволоками Св-08ГС и Св-10ГС предел прочности наплавленного металла составляет 48-55 кг/мм², что ниже предела прочности стали 45Л по техническим условиям. В связи с этим для заварки дефектов отливок из стали 45Л были опробованы проволока Св-18ХГСА и опытная проволока, содержащая 1,66% кремния и 1,85% марганца.

Результаты испытаний показали, что металл, наплавленный, проволокой Св-18ХГСА, после термообработки не обладает требуемыми по техническим условиям пределами прочности и текучести при высоких пластических свойствах (табл. ниже).

Механические свойства сварных соединений, выполненных на стали 45Л проволокой 18ХГСА и опытной кремнемарганцевой проволокой
Исследуемые материалы		Предел прочности в кг/мм²	Предел текучести в кг/мм²	Относительное удлинение в %	Относительное сужение в %	Ударная вязкость в кгм/см²	Термическая обработка
Наплавлен-ный металл при сварке	Проволокой Св-18ХГСА	(61.6 - 64.9) / 63.0 (50.4 - 52.9) / 51.4	(42.9 - 45.0) / 43.7 (28.9 - 31.7) / 30.2	(16.7 - 21.7) / 19.5 (27.0 - 31.7) / 29.7	(38.6 - 45.9) / 41.9 (59.9 - 62.8) / 61.8	(6.09 - 7.9) / 7.0 (7.8 - 11.9) / 9.7	Без термической обработки Нормализация 880 - 900° C, отпуск 550 - 560° C
Наплавлен-ный металл при сварке	Опытной крем-немарганцевой проволокой	(58.3 - 61.0) / 59.7 (57.0 - 61.0) / 59.2	(35.7 - 39.8) / 38.0 (35.1 - 37.8) / 36.3	(19.7 - 26.3) / 22.4 (27.3 - 31.3) / 28.8	(28.6 - 59.0) / 34.4 (57.1 - 59.9) / 59.0	(7.4 - 8.4) / 7.7 (7.3 - 8.6) / 8.0	Без термической обработки Нормализация 880 - 900° C, отпуск 550 - 560° C
Зона сплавления (при сварке проволокой 18ХГСА)		(55.3 - 59.8) / 57.1 (57.7 - 63.3) / 59.6	(34.8 - 35.8) / 35.2 (32.8 - 35.0) / 34.2	(12.0 - 15.0) / 13.8 (16.3 - 17.3) / 16.7	(22.0 - 41.5) / 30.6 (22.9 - 57.8) / 36.9	(4.6 - 6.6) / 5.5 (6.8 - 9.6) / 7.8	Без термической обработки Нормализация 880-900° C, отпуск 550 - 560° C
Основной металл		(59.4 - 60.3) / 59.8 ≥ 55	(30.7 - 32.3) / 31.6 ≥ 32	(13.7 - 15.7) / 14.7 ≥ 12	(24.9 - 30.6) / 26.8 ≥ 20	(4.4 - 5.4) / 4.7 ≥ 3.0	Нормализация 880 - 900° C, отпуск 550 - 560° C Требования ТУ

В отливках, проходящих полный цикл термообработки (нормализация и отпуск), проволока Св-18ХГСА может быть использована для заварки дефектов расположенных в малонагруженных частях отливок.

При сварке опытной проволокой, степень легирования металла шва кремнием и марганцем существенно возрастает.

Механические свойства металла, наплавленного этой проволокой как до термической обработки, так и после нее, удовлетворяют требованиям технических условий на отливки из стали 45Л.

Твердость сварного соединения, выполненного на стали 45Л и не прошедшего термической обработки, характеризуется значительной неравномерностью.

После термической обработки твердость наплавленного металла и зоны термического влияния значительно снижается, приближаясь к твердости основного металла.

Структура сварного соединения после нормализации значительно изменяется (рис. выше и ниже). Например, в зоне термического влияния значительно уменьшается количество перлита, что по-видимому связано с диффузией углерода из этой зоны в пограничные участки шва.

Химический состав металла, наплавленного на сталь 45Л проволокой Св-18ХГСА и опытной кремнемарганцевой проволокой
Исследуемые материалы		Содержание элементов в %
Исследуемые материалы		Углерод	Кремний	Марганец	Хром
Металл, наплавленный проволокой Св-18ХГСА	Проба № 1 Проба № 2 Проба № 3	0.14 0.15 0.27	0.59 0.53 0.44	0.61 0.58 0.59	0.80 0.60 0.50
Металл, наплавленный опытной проволокой	Проба № 1 Проба № 2 Проба № 3	0.14 0.16 0.22	1.18 1.06 0.80	1.26 1.21 0.81	- - -
Проволока Св-18ХГСА Опытная проволока Основной металл		0.12 0.08 0.45	0.96 1.66 0.19	0.88 1.85 0.61	0.91 - 0.05

Таким образом, для выравнивания структуры и свойства отливки из стали 45Л после исправления дефектов сваркой в углекислом газе должны, как правило, подвергаться нормализации и последующему отпуску.

σв

временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа

σ0,05

предел упругости, МПа

σ0,2

предел текучести условный, МПа

δ5, δ4, δ10

относительное удлинение после разрыва, %

σсж 0,05 и σсж

предел текучести при сжатии, МПа

относительный сдвиг, %

sв

предел кратковременной прочности, МПа

относительное сужение, %

KCU и KCV

ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2

предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа

твердость по Бринеллю

твердость по Виккерсу

HRCэ

твердость по Роквеллу, шкала С

HRB

твердость по Роквеллу, шкала В

HSD

твердость по Шору

относительная осадка при появлении первой трещины, %

Jк

предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа

σизг

предел прочности при изгибе, МПа

σ-1

предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа

J-1

предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа

количество циклов нагружения

R и ρ

удельное электросопротивление, Ом·м

модуль упругости нормальный, ГПа

температура, при которой получены свойства, Град

l и λ

коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)

удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]

pn и r

плотность кг/м3

коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С

σtТ

предел длительной прочности, МПа

модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

Продукция марки 45Л

Гайка-барашка