Stal węglowa C45 1.0503

C45 zawiera około 0,42–0,50% węgla, przez co jej spawalność jest wyraźnie gorsza niż C35. Podczas spawania istnieje zwiększone ryzyko powstawania twardych struktur w strefie wpływu ciepła oraz pęknięć zimnych.

Spawanie większych elementów wymaga odpowiedniego przygotowania technologicznego. Zalecane może być podgrzewanie wstępne, kontrolowanie temperatury międzyściegowej oraz odpowiednio powolne chłodzenie po zakończeniu spawania.

C45 nie jest dobrym wyborem, jeśli konstrukcja ma być intensywnie spawana.

Jedną z najważniejszych zalet C45 jest bardzo dobra podatność na obróbkę cieplną. Stal można poddawać:

• normalizowaniu
• wyżarzaniu zmiękczającemu
• wyżarzaniu odprężającemu
• hartowaniu
• odpuszczaniu
• ulepszaniu cieplnemu

Dzięki zawartości około 0,45% C C45 pozwala uzyskać znacznie większą twardość po hartowaniu niż C22 czy C35.

Najczęściej stosowanym procesem dla elementów maszyn jest hartowanie i odpuszczanie, które pozwala uzyskać wysoką wytrzymałość przy zachowaniu odpowiedniej ciągliwości. Hartowanie indukcyjne

C45 bardzo dobrze nadaje się do hartowania indukcyjnego. Dzięki zawartości węgla około 0,45% można uzyskać wysoką twardość powierzchniową przy zachowaniu bardziej ciągliwego rdzenia.

Typowe zastosowania:

czopy wałów;

powierzchnie łożyskowe;

wałki napędowe;

sworznie;

trzpienie;

powierzchnie współpracujące ślizgowo;

wybrane elementy przekładni.

Orientacyjne parametry:

temperatura nagrzewania: zależna od częstotliwości i czasu procesu, zwykle w zakresie austenityzowania powierzchniowego;

chłodzenie: natrysk wodny lub odpowiednio dobrany roztwór chłodzący;

twardość powierzchniowa: około 50–60 HRC;

głębokość warstwy: zależna od częstotliwości, mocy, czasu nagrzewania i geometrii elementu.

Po hartowaniu indukcyjnym często stosuje się niskie odpuszczanie, aby zmniejszyć naprężenia i ryzyko pęknięć.

C45 posiada dobrą plastyczność w stanie wyżarzonym i normalizowanym, jednak jest mniej podatna na odkształcenia niż C35.

Może być poddawana kuciu, walcowaniu i innym procesom obróbki plastycznej, szczególnie na gorąco.

Po hartowaniu plastyczność znacznie spada, dlatego nie powinno się intensywnie odkształcać elementów w stanie zahartowanym.

C45 jest popularnym materiałem do obróbki skrawaniem i dobrze nadaje się do toczenia, frezowania, wiercenia, rozwiercania oraz gwintowania.

Najlepszą skrawalność uzyskuje się w stanie wyżarzonym, normalizowanym lub odpowiednio ulepszonym cieplnie. Po zahartowaniu obróbka staje się znacznie trudniejsza i wymaga odpowiednich narzędzi oraz parametrów.

W porównaniu z C35 C45 jest nieco twardsza i bardziej wytrzymała, ale przez to wymaga również większych sił skrawania.

Nawęglanie nie jest typowym procesem dla C45. Stal zawiera już stosunkowo dużo węgla, dlatego wzbogacanie jej powierzchni w ten pierwiastek nie daje tak korzystnego efektu jak w przypadku stali niskowęglowych przeznaczonych do nawęglania.

Do nawęglania stosuje się przede wszystkim stale o niższej zawartości węgla, np. C15E, 16MnCr5 lub 20MnCr5.

C45 może być natomiast hartowana powierzchniowo bezpośrednio, np. metodą indukcyjną lub płomieniową.

C45 nie jest stalą specjalnie przeznaczoną do azotowania. Brak odpowiedniej ilości pierwiastków silnie azotkotwórczych, takich jak aluminium, chrom czy molibden, ogranicza możliwość uzyskania bardzo twardej i stabilnej warstwy azotowanej.

Azotowanie może być stosowane w określonych technologiach, ale efekty są zwykle mniej korzystne i mniej przewidywalne niż w przypadku stali przeznaczonych do azotowania.

Jeżeli wymagane jest uzyskanie wysokiej twardości warstwy azotowanej, należy rozważyć np. 31CrMoV9 lub 34CrAlNi7.

C45 nie jest stalą odporną na korozję. W kontakcie z wilgocią, wodą i środowiskiem atmosferycznym może ulegać korozji.

W celu zabezpieczenia powierzchni stosuje się:

oksydowanie;

fosforanowanie;

cynkowanie;

chromowanie techniczne;

powłoki malarskie;

smarowanie i zabezpieczenia antykorozyjne.

W przypadku elementów hartowanych należy uwzględnić wpływ powłok i późniejszych procesów technologicznych na właściwości warstwy powierzchniowej.