C45 (1.0503) e C45E (1.1191) são dois dos aços de construção mecânica não ligados de médio carbono mais especificados sob as normas europeias (EN 10083-2 e EN ISO 683-1). Reconhecidos pelo equilíbrio entre resistência à tração, resistência ao desgaste e usinabilidade, ambos os graus servem como materiais centrais para eixos, fusos, engrenagens, semieixos, prisioneiros e componentes temperados por indução.
Embora engenheiros e compradores frequentemente tratem o C45 e o C45E como intercambiáveis, eles diferem em um detalhe metalúrgico crítico: a pureza de aciaria (limites de enxofre e fósforo). Escolher o C45E em vez do C45 padrão pode evitar trincas superficiais durante a têmpera por indução de alta frequência e melhorar a vida em fadiga de peças submetidas a cargas dinâmicas.
Na Steelmet Industries, fornecemos C45 e C45E em barras pretas laminadas a quente, redondos forjados e barras brilhantes trefiladas a frio de precisão (redondos, sextavados, quadrados e chatos) acompanhadas de certificação completa de usina. Abaixo está uma comparação técnica prática para ajudá-lo a especificar o grau correto.
C45 vs. C45E vs. C45R: O que significam os sufixos?
Sob a norma EN 10083-2 (Aços para têmpera e revenimento), a designação base C45 indica um aço de qualidade não ligado com teor nominal de carbono de 0,45%. As letras de sufixo definem como o aço foi refinado e testado:
- C45 (Material N.º 1.0503): Aço de qualidade não ligado padrão. Permite até 0,045% máximo de enxofre e 0,045% máximo de fósforo. Adequado para peças mecânicas gerais, eixos normalizados e componentes temperados e revenidos padrão.
- C45E (Material N.º 1.1191): Aço especial (“E” vem de Edelstahl / qualidade especial). Refinado para restringir tanto o enxofre quanto o fósforo a 0,030% máximo (0,035% em revisões anteriores da EN 10083-2). Essa microestrutura mais limpa reduz inclusões não metálicas de sulfetos, tornando o C45E a escolha preferida para têmpera por indução e eixos rotativos de alta fadiga.
- C45R (Material N.º 1.1201): Variante com enxofre controlado do aço especial C45E, contendo uma janela deliberada de enxofre de 0,020% a 0,040% para melhorar a quebra de cavacos e a vida útil das ferramentas durante torneamento e furação CNC de alta velocidade.
Comparação da composição química: C45 (1.0503) vs. C45E (1.1191)
Ambos os graus compartilham faixas idênticas para carbono, silício, manganês e elementos residuais. A única distinção composicional é o controle mais rigoroso sobre impurezas (P e S) no C45E:
| Elemento | C45 (1.0503) % | C45E (1.1191) % | C45R (1.1201) % |
|---|---|---|---|
| Carbono (C) | 0,42 – 0,50 | 0,42 – 0,50 | 0,42 – 0,50 |
| Manganês (Mn) | 0,50 – 0,80 | 0,50 – 0,80 | 0,50 – 0,80 |
| Silício (Si) | 0,40 máx. | 0,40 máx. | 0,40 máx. |
| Fósforo (P) | 0,045 máx. | 0,030 máx. | 0,030 máx. |
| Enxofre (S) | 0,045 máx. | 0,030 máx. | 0,020 – 0,040 |
| Cromo (Cr) | 0,40 máx. | 0,40 máx. | 0,40 máx. |
| Molibdênio (Mo) | 0,10 máx. | 0,10 máx. | 0,10 máx. |
| Níquel (Ni) | 0,40 máx. | 0,40 máx. | 0,40 máx. |
Nota: O teor combinado de Cr + Mo + Ni não deve exceder 0,63% sob EN 10083-2 / EN ISO 683-1.
Propriedades mecânicas do aço C45 e C45E
Como C45 e C45E são aços não ligados de médio carbono, sua temperabilidade é limitada pela espessura da seção. À medida que o diâmetro da barra aumenta, o resfriamento no núcleo durante a têmpera desacelera, reduzindo o limite de escoamento e a resistência à tração alcançáveis:
1. Condição temperada e revenida (+QT)
| Diâmetro / Seção determinante | Limite de escoamento (Re) Mín. | Resistência à tração (Rm) | Alongamento (A) Mín. | Impacto Charpy (KV) Mín. (apenas C45E) |
|---|---|---|---|---|
| Até 16 mm | 490 MPa | 700 – 850 MPa | 14% | 25 J (a +20 °C) |
| > 16 mm a 40 mm | 430 MPa | 650 – 800 MPa | 16% | 25 J (a +20 °C) |
| > 40 mm a 100 mm | 370 MPa | 630 – 780 MPa | 17% | 25 J (a +20 °C) |
2. Condições normalizada (+N) e barra brilhante trefilada a frio (+C)
| Condição de fornecimento | Faixa de diâmetro | Limite de escoamento (Re) Mín. | Resistência à tração (Rm) | Dureza típica |
|---|---|---|---|---|
| Normalizado (+N) | 16 mm – 100 mm | 305 MPa | 580 MPa mín. | 170 – 210 HB |
| Trefilado a frio (+C) | 10 mm – 16 mm | 565 MPa | 710 – 1030 MPa | 210 – 300 HB |
| Trefilado a frio (+C) | > 16 mm – 40 mm | 500 MPa | 650 – 1000 MPa | 195 – 290 HB |
| Trefilado a frio (+C) | > 40 mm – 63 mm | 410 MPa | 630 – 950 MPa | 190 – 280 HB |
Nota: Os valores mecânicos trefilados a frio seguem a EN 10277 (Produtos de aço brilhante). A trefilação a frio encrua a superfície da barra e eleva o limite de escoamento sem tratamento térmico.
Graus internacionais equivalentes para C45 e C45E
Ao consultar desenhos de engenharia internacionais, C45 e C45E correspondem estreitamente às seguintes normas:
| Norma / País | Grau equivalente | Observações |
|---|---|---|
| DIN / EN (Europa) | C45 (1.0503) / C45E (1.1191) | Anteriormente Ck45 sob a antiga DIN 17200 |
| AISI / SAE (EUA) | SAE 1045 / AISI 1045 | Aço padrão de médio carbono com 0,45% C |
| BS 970 (Reino Unido) | 080M46 / EN8 / EN8D | EN8 (080M40) tem 0,40% C nominal; 080M46 corresponde a 0,45% C |
| IS 1570 (Índia) | C45 / 45C8 | Aço indiano padrão de médio carbono |
| JIS G4051 (Japão) | S45C | Amplamente utilizado na indústria automotiva e ferramental japonesa |
| GOST (Rússia) | 45 | Designação direta pelo percentual de carbono |
Confira os mapeamentos completos em nossas páginas Especificações DIN e Especificações SAE.
Diretrizes de tratamento térmico para C45 e C45E
Ciclos térmicos adequados permitem que C45 e C45E alcancem máxima resistência de núcleo ou uma camada externa dura resistente ao desgaste:
- Normalização: Aquecer a 840 °C – 880 °C, manter até homogeneizar a temperatura e resfriar ao ar calmo. Refina a estrutura de grãos após forjamento ou laminação a quente.
- Recozimento pleno / amaciamento: Aquecer a 650 °C – 700 °C, encharcar e resfriar lentamente no forno (dureza máx. ~207 HB) para maximizar a usinabilidade antes de usinagem CNC pesada.
- Têmpera total: Austenitizar a 820 °C – 860 °C. Resfriar em água para seções maiores ou em óleo/polímero para seções mais finas e formas complexas para minimizar distorções.
- Revenimento: Reaquecer imediatamente após a têmpera a 550 °C – 660 °C conforme a resistência desejada, manter por pelo menos 1 hora por 25 mm de seção e resfriar ao ar.
- Têmpera por chama e por indução: Aquecer rapidamente a camada superficial a 850 °C – 880 °C seguido de resfriamento imediato por jato de água ou polímero, atingindo dureza superficial de 53 – 60 HRC com núcleo tenaz. O C45E (1.1191) é fortemente recomendado para têmpera por indução devido ao seu baixo teor de inclusões.
Usinabilidade e soldabilidade
- Usinabilidade: Avaliada entre 55% e 65% em relação ao aço de corte fácil (1212). Barras brilhantes C45 trefiladas a frio (+C) proporcionam formação limpa de cavacos e tolerâncias estreitas ISO h9/h11 para torneamento CNC, fresamento e laminação de roscas.
- Soldabilidade: Moderada. Como o teor de carbono situa-se em torno de 0,45%, o resfriamento rápido após a soldagem pode formar martensita frágil na zona termicamente afetada. Pré-aqueça os componentes a 200 °C – 300 °C, utilize eletrodos de baixo hidrogênio e realize recozimento de alívio de tensões a 550 °C – 600 °C logo após a soldagem.
Aplicações industriais das barras brilhantes C45 e C45E
Explore nossa visão geral Usos e Aplicações para ver como C45 e C45E são aplicados:
- Transmissão de potência e máquinas: Eixos de motores, eixos de bombas, fusos de avanço, acoplamentos e eixos estriados.
- Engrenagens e pinhões: Engrenagens cilíndricas de médio porte, pinhões, rodas dentadas de corrente e cremalheiras temperadas por indução.
- Setor automotivo e agrícola: Bielas, cubos de roda, terminais de direção, pinos e hastes hidráulicas (temperadas por indução e cromadas duro).
- Fixadores e ferramentaria: Prisioneiros de alta resistência, chumbadores, porta-matrizes, placas de moldes e dispositivos de fixação.
Perguntas frequentes sobre os aços C45 e C45E
1. Quando devo especificar C45E (1.1191) em vez de C45 padrão (1.0503)?
Especifique C45E sempre que o componente passar por têmpera por indução, têmpera por chama ou carregamento de fadiga de altos ciclos. Seus limites mais baixos de enxofre e fósforo (0,030% máx.) minimizam filetes de sulfetos que podem atuar como pontos de início de trincas durante a têmpera superficial rápida.
2. O C45 é exatamente o mesmo aço que o EN8?
Pertencem à mesma família de aços mecânicos de médio carbono, mas suas faixas nominais de carbono diferem ligeiramente: o BS 970 EN8 (080M40) possui 0,36% a 0,44% de carbono (0,40% nominal), enquanto o C45 (1.0503) possui 0,42% a 0,50% de carbono (0,45% nominal), conferindo ao C45 dureza ligeiramente superior após têmpera.
3. Qual é a dureza máxima que o C45E pode atingir após têmpera por indução?
O C45E devidamente temperado por indução e resfriado em água atinge tipicamente dureza superficial de 55 a 60 HRC (cerca de 580 a 690 HV), dependendo da frequência, densidade de potência e teor de carbono.
4. A Steelmet Industries fornece C45 e C45E em barra brilhante trefilada a frio?
Sim. Fornecemos C45 e C45E em barras brilhantes trefiladas a frio, descascadas e torneadas em redondos, sextavados, quadrados e chatos, bem como redondos laminados a quente e forjados para diâmetros maiores.
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