Сталь EN 10277-5 C45E: Прокатная, обточенная и закаляемая для тяжелых условий эксплуатации
Сталь C45E по стандарту EN 10277‑5 предназначена для деталей средней нагрузки и крупных габаритов (тяжелые кованые детали) сложной формы в автомобиле- и машиностроении (корпуса судов, детали коробок передач, ступицы колес). Минимальная рабочая температура составляет –25 °C, благоприятное ползучее поведение наблюдается до 480 °C. В качестве калиброванной проката сталь поставляется в виде прутков, калиброванных, прямых, в различных состояниях поставки (см. DIN EN 10277:1999‑10). Более высокое содержание углерода по сравнению с C40 обеспечивает большую прочность после закалки и отпуска.
Основные свойства
Общие физические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Плотность | 20 °C | 7,80 – 7,85 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Модуль упругости (E) | –100 °C | 217 ГПа | |
| 20 °C | 210 – 212 ГПа | |
| 100 °C | 205 – 207 ГПа | |
| 200 °C | 195 – 199 ГПа | |
| 300 °C | 185 – 192 ГПа | |
| 400 °C | 175 – 184 ГПа | |
| 500 °C | 175 ГПа | |
| 600 °C | 164 ГПа | |
| Твердость по Бринеллю (HB) | 20 °C | 172 – 242 | |
| Коэффициент Пуассона (ν) | 23 °C | 0,29 | Типично для среднеуглеродистых сталей |
| Модуль сдвига (G) | 20 °C | 81 ГПа | |
| Предел прочности при растяжении (Rm) | 20 °C | 580 – 820 МПа | |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Коэффициент линейного теплового расширения (α) | –100 °C | 1,08·10⁻⁵ 1/К | |
| 20 °C | 1,19·10⁻⁵ 1/К | |
| 100 °C | 1,11 – 1,25·10⁻⁵ 1/К | |
| 200 °C | 1,21 – 1,30·10⁻⁵ 1/К | |
| 300 °C | 1,29 – 1,36·10⁻⁵ 1/К | |
| 400 °C | 1,35 – 1,41·10⁻⁵ 1/К | |
| 500 °C | 1,45·10⁻⁵ 1/К | |
| 600 °C | 1,49·10⁻⁵ 1/К | |
| Максимальная рабочая температура (кратковременная) | — | 500 °C | Типично для углеродистых сталей |
| Максимальная рабочая температура (долговременная) | — | –25 – 0 °C | |
| Температура плавления | — | 1380 – 1514 °C | Типично для среднеуглеродистых сталей |
| Удельная теплоемкость (cₚ) | –100 °C | 423 Дж/(кг·К) | |
| 20 °C | 461 – 480 Дж/(кг·К) | |
| 100 °C | 479 – 500 Дж/(кг·К) | |
| 200 °C | 499 – 550 Дж/(кг·К) | |
| 300 °C | 517 – 590 Дж/(кг·К) | |
| 400 °C | 536 Дж/(кг·К) | |
| 500 °C | 558 Дж/(кг·К) | |
| 600 °C | 587 Дж/(кг·К) | |
| Теплопроводность (λ) | 20 °C | 41,7 – 52 Вт/(м·К) | |
| 100 °C | 43,4 – 50,6 Вт/(м·К) | |
| 200 °C | 43,2 – 48,1 Вт/(м·К) | |
| 300 °C | 41,4 – 45,7 Вт/(м·К) | |
| 400 °C | 39,1 Вт/(м·К) | |
| 500 °C | 36,7 Вт/(м·К) | |
| 600 °C | 34,1 Вт/(м·К) | |
| Температуропроводность (a) | 20 °C | 11,6 мм²/с | |
| 100 °C | 11,3 мм²/с | |
| 200 °C | 10,5 мм²/с | |
| 300 °C | 9,5 мм²/с | |
| 400 °C | 8,3 мм²/с | |
| 500 °C | 7,1 мм²/с | |
| 600 °C | 5,8 мм²/с | |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Электрическое сопротивление (ρ) | 20 °C | 1,2·10⁻⁷ – 2,5·10⁻⁷ Ом·м |
| 100 °C | 2,95·10⁻⁷ Ом·м |
| 200 °C | 3,65·10⁻⁷ Ом·м |
| 300 °C | 4,53·10⁻⁷ Ом·м |
| 400 °C | 5,56·10⁻⁷ Ом·м |
| 500 °C | 6,74·10⁻⁷ Ом·м |
| 600 °C | 8,13·10⁻⁷ Ом·м |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание |
|---|
| Углерод (C) | 0,42 – 0,50 |
| Хром (Cr) | 0,40 |
| Марганец (Mn) | 0,50 – 0,80 |
| Молибден (Mo) | 0,10 |
| Никель (Ni) | 0,40 |
| Фосфор (P) | 0,03 – 0,04 |
| Кремний (Si) | 0,40 |
| Сера (S) | 0,035 |
Сталь C45E является классической закаляемой конструкционной сталью с повышенным содержанием углерода (0,42–0,50 %). После закалки и высокотемпературного отпуска обеспечивает высокую прочность и достаточную вязкость для тяжелонагруженных деталей. Благодаря хорошей закаляемости применяется для изготовления валов, шестерен, шлицевых соединений и других критически важных элементов механизмов, работающих под нагрузкой.
