第2课：非标设计材料之S45C/45号钢

S45C也是非标行业中最主要的常用钢材料之一，大陆一般称之为45#钢（45号钢）。

S45C的C含量为0.42%~0.5%之间，是一种优质碳素结构钢。

S45C在我们设计中主要用在一些关键零件，如轴。因为S45C能进行热处理。

第一：淬火后增加其一定的耐磨性。淬火后硬度高达HRC55~62，高频淬火一般是HRC58为合格（这是所有书上都这样说）。但是我们平时用一般只要淬火后HRC40-50即可。具体原因，我也是经验之谈，接触多了，应该是淬火工艺的问题。

第二：调质后增加其的综合性能，一般调质都按洛氏硬度HRC或布氏硬度表示。根据你的要求选择范围，一般HRC22~32不等或HB220~320不等。有些人说可以到达HRC34，我建议不要超过HRC32，如果你问我为什么，我只能回答经验之谈。您信就按我的来。

综合以上两点，从第一点可以理解S45C，或者说45#钢（45号钢）一般用于具有一定相互磨擦的零件；从第二点可以理解它一般用于轴类零件。（再补充一点就是有时你感觉用Q235A整体性能无法满足你的要求时，可以直接选择S45C，甚至很多公司都不使用Q235A，但是我不建议这样，Q235A毕竟焊接性能优于S45C，而非标设计有一个重要特点，就是铸件一般利用焊接件代替。） 

以下摘自网络（2017.12.29）：

45#钢冷塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。适合于氢焊和氩弧焊，不太适合于气焊。焊前需预热，焊后应进行去应力退火。

正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。45#钢经调质处理后，其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低，水中临界淬透直径为12~17mm，水淬时有开裂倾向。当直径大于80mm时，经调质或正火后，其力学性能相近，对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性，而大型零件，则以正火处理为宜，所以，此钢通常在调质或正火状态下使用。

化学成分

含碳(C)量是0.42~0.50%，Si含量为0.17~0.37%，Mn含量0.50~0.80%，Cr含量≤0.25%，Ni含量≤0.30%， Cu含量≤0.25%。

密度7.85g/cm3，弹性模量210GPa，泊松比0.269。

处理方法

热处理

推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火600。

45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板，梢子，导柱等，但须热处理。

1. 45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62)为合格。

实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58)。

2.45号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。

渗碳处理

一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质+表面淬火高。其表面含碳量0.8－－1.2%，芯部一般在0.1－－0.25%（特殊情况下采用0.35%）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度(HRC58－－62)，芯部硬度低，耐冲击。

如果用45号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点。采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到0.30%芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见。0.35%从来没见过实例，只在教科书里有介绍。可以采用调质+高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差。