C45: Specifiche Tecniche Acciaio

1. Acciaio C45: Caratteristiche e Proprietà Fondamentali

Il C45 (numero materiale 1.0503) è un acciaio non legato di qualità da bonifica normato dalla EN 10083-2, con tenore di carbonio nominale dello 0,45%. È uno degli acciai al medio tenore di carbonio più diffusi nella meccanica europea, per il favorevole rapporto tra resistenza, lavorabilità e costo. Allo stato bonificato (+QT) sviluppa una resistenza a trazione compresa, secondo il diametro, tra 630 e 850 MPa; allo stato normalizzato (+N) presenta struttura ferritico-perlitica omogenea e buona lavorabilità all’utensile. La sua temprabilità è limitata: la tempra a cuore è efficace solo su sezioni piccole e medie (la norma prescrive proprietà +QT fino a 100 mm), mentre il materiale si presta bene alla tempra superficiale a induzione o fiamma (55-60 HRC).

Gli impieghi tipici comprendono alberi, perni, ingranaggi, bielle, mozzi, utensili e componenti soggetti a sollecitazioni statiche e dinamiche moderate. Per requisiti di resistenza o temprabilità superiori si ricorre ad acciai legati da bonifica come 42CrMo4 o 39NiCrMo3.

Norme di riferimento: EN 10083-2 (acciai non legati da bonifica) per composizione e proprietà, in combinazione con la EN 10083-1 per le condizioni generali di fornitura; la ISO 683-1 è il riferimento internazionale corrispondente; per prodotti trafilati, pelati e lucidi si applica la EN 10277; i certificati di controllo seguono la EN 10204. La designazione EN C45 è quella primaria; le equivalenze AISI/SAE 1045, JIS S45C ed ex GOST 45 sono indicative.

Per formati, diametri disponibili e preventivo è dedicata la scheda prodotto C45.

2. Composizione Chimica dell’Acciaio C45

La composizione chimica del C45 è definita dalla EN 10083-2 sull’analisi di colata. Trattandosi di un acciaio non legato, cromo, molibdeno e nichel sono ammessi solo come elementi residui entro limiti che ne preservano la classificazione.

Il carbonio (0,42-0,50%) governa temprabilità e durezza raggiungibile dopo tempra. Il silicio (≤ 0,40%) agisce da disossidante e contribuisce al rafforzamento per soluzione solida. Il manganese (0,50-0,80%) incrementa la temprabilità, favorisce una martensite omogenea e fissa lo zolfo residuo come solfuri di manganese, riducendone l’effetto infragilente a caldo. Fosforo e zolfo sono limitati allo 0,045% ciascuno per contenere la fragilità.

3. Proprietà Meccaniche dell’Acciaio C45

3.1. Quadro Generale

Le proprietà meccaniche dipendono dallo stato di fornitura e dal diametro di riferimento: i valori normativi sono sempre riferiti a una sezione di prova definita, perché la temprabilità limitata fa decadere le proprietà al crescere della sezione.

3.2. Proprietà allo Stato Normalizzato (+N)

Allo stato normalizzato Rm è espressa come valore minimo (non come intervallo). La struttura ferritico-perlitica garantisce omogeneità e buona lavorabilità, ideale per semilavorati da bonificare o per impieghi con requisiti meccanici moderati.

3.3. Proprietà allo Stato Bonificato (+QT)

La EN 10083-2 definisce le proprietà +QT del C45 fino a 100 mm di diametro di riferimento. Oltre, la tempra a cuore non è garantita e le caratteristiche vanno concordate tra produttore e committente. La bonifica produce una martensite rinvenuta che ottimizza il rapporto resistenza-tenacità per componenti soggetti a sollecitazioni dinamiche moderate-elevate.

3.4. Durezza

4. Temprabilità del C45 e Carbonio Equivalente

La temprabilità del C45 è intrinsecamente limitata dall’assenza di elementi di lega: il C45 standard non viene normalmente fornito con banda di temprabilità Jominy garantita (riservata ai gradi legati in versione +H). In pratica la tempra a cuore è ottenibile solo su sezioni di piccolo diametro; al crescere della sezione il cuore resta in larga misura ferritico-perlitico, motivo per cui la norma prescrive proprietà +QT solo fino a 100 mm. Per la tempra superficiale, invece, il tenore di carbonio dello 0,45% è pienamente sufficiente a raggiungere 55-60 HRC.

Ai fini della saldabilità, il carbonio equivalente CEV (formula IIW: C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15) vale indicativamente ≈ 0,56 sul valore nominale, con incrementi all’aumentare degli elementi residui. Essendo CEV ben oltre 0,45, la saldatura richiede preriscaldo e accorgimenti specifici. Il valore di colata effettivo va ricavato dall’analisi sul certificato (MTC, EN 10204).

5. Caratteristiche Fisiche dell’Acciaio C45

I valori seguenti sono dati di letteratura indicativi (non normativi) e variano con temperatura e stato metallurgico; servono come riferimento per il calcolo termico e dimensionale.

Il C45 non ha una temperatura di fusione netta ma un intervallo di solidificazione tipico degli acciai al carbonio (inizio fusione indicativamente 1420-1460 °C, da confermare su fonte d’acciaieria per calcoli critici).

6. Trattamenti Termici dell’Acciaio C45

6.1. Bonifica: Tempra e Rinvenimento

È il trattamento primario del C45. La tempra prevede austenitizzazione a 820-860 °C e raffreddamento rapido (acqua per la parte bassa dell’intervallo, olio per la parte alta, in funzione di sezione e rischio cricche). Il rinvenimento a 550-660 °C regola il compromesso resistenza-tenacità: temperature più alte privilegiano duttilità e tenacità, più basse la resistenza.

Per altri acciai della stessa famiglia vedi la pagina acciai da bonifica.

6.2. Normalizzazione e Ricottura

La normalizzazione (840-880 °C, aria) affina il grano e uniforma la microstruttura, come stato finale per requisiti moderati o come preparazione alle lavorazioni. La ricottura di lavorabilità (680-710 °C, forno) abbassa la durezza (≤ 207 HBW) per agevolare l’asportazione di truciolo.

6.3. Tempra Superficiale e Saldatura

La tempra superficiale a induzione o fiamma porta la superficie a 55-60 HRC su nucleo tenace, per usura localizzata (alberi scanalati, pignoni, superfici di contatto). La saldabilità è limitata: si raccomanda preriscaldo (indicativamente 150-250 °C) e distensione post-saldatura a 550-660 °C per prevenire cricche da idrogeno. Dove la saldatura è frequente o critica è preferibile un acciaio a più basso carbonio (C25, C35) o uno strutturale (S355).

7. C45 a Confronto: 42CrMo4 e 39NiCrMo3

Quando la temprabilità o la resistenza del C45 non bastano (grandi sezioni, carichi elevati, fatica severa), la scelta si sposta sugli acciai legati da bonifica. Il confronto seguente usa, per le proprietà +QT, la classe dimensionale comune > 40-100 mm.

Schede tecniche correlate: 42CrMo4 e 39NiCrMo3.

8. Applicazioni Industriali dell’Acciaio C45

8.1. Automotive e Trasmissione di Potenza

Alberi di trasmissione, alberi a camme, assali, bielle e ingranaggi: dopo bonifica il materiale offre 630-800 MPa di Rm nelle sezioni d’uso più comuni; sugli ingranaggi la tempra superficiale (55-60 HRC) abbina durezza superficiale e tenacità del nucleo.

8.2. Meccanica Industriale e Macchinari

È il principale settore d’impiego: alberi, perni, mozzi e organi per torni, fresatrici, presse e macchine utensili CNC, oltre a colonne di presse, sottostampi e alberi per estrusione, dove resistenza e lavorabilità sono entrambe determinanti.

8.3. Costruzioni e Carpenteria

Elementi di collegamento, tiranti e componenti che richiedono resistenza superiore agli acciai dolci; per le giunzioni saldate valgono le precauzioni sulla saldabilità. Impiegato anche per stampi e attrezzature dove servono resistenza all’usura (con tempra superficiale) e tenacità del nucleo.

9. Stati di Fornitura del C45

10. Equivalenze Internazionali (Indicative)

11. Domande Frequenti sull’Acciaio C45

11.1. Quale differenza esiste tra C45, C45E e C45R?

Cambiano tenore di zolfo e classificazione. Il C45 (1.0503) è un acciaio non legato di qualità con P e S ≤ 0,045%. Il C45E (1.1191) è un acciaio speciale a zolfo controllato basso (S ≤ 0,035%), per maggiore omogeneità e tenacità. Il C45R (1.1201) ha zolfo controllato in intervallo (≈ 0,020-0,040%) per ottimizzare la lavorabilità all’utensile.

11.2. È possibile saldare l’acciaio C45?

La saldabilità è limitata dal tenore di carbonio (CEV ≈ 0,56). È possibile con preriscaldo (≈ 150-250 °C) e distensione post-saldatura a 550-660 °C per prevenire cricche da idrogeno. Per strutture prevalentemente saldate sono più indicati acciai a basso carbonio (C25, C35) o strutturali come S355.

11.3. Quali sono i trattamenti termici ottimali per il C45?

La bonifica (tempra 820-860 °C + rinvenimento 550-660 °C) è il trattamento di riferimento per le proprietà meccaniche. Dove serve resistenza all’usura localizzata, la tempra superficiale a induzione porta la superficie a 55-60 HRC mantenendo il nucleo tenace.

11.4. Fino a che diametro il C45 si tempra a cuore?

Per la temprabilità limitata, la EN 10083-2 prescrive proprietà allo stato bonificato solo fino a 100 mm; oltre, la tempra a cuore non è garantita e le caratteristiche vanno concordate. Per grandi sezioni si passa ad acciai legati (42CrMo4, 39NiCrMo3).

11.5. Come si comporta il C45 a fatica e usura?

Dopo bonifica offre buona resistenza a fatica per sollecitazioni moderate; la tempra superficiale migliora la resistenza all’usura su superfici di contatto (pignoni, alberi scanalati). Per carichi di fatica elevati o grandi sezioni si preferiscono acciai legati.

11.6. Quali sono le equivalenze internazionali del C45?

Il C45 / 1.0503 (EN 10083-2) corrisponde indicativamente all’AISI/SAE 1045, al JIS S45C e all’ex GOST 45. Sono equivalenze di riferimento, non identità: composizione e requisiti vanno verificati su norma e certificato.

11.7. Il C45 è adatto a componenti di precisione?

Sì, con accortezze: per tolleranze ristrette si parte da materiale bonificato e si eseguono le finiture dopo i trattamenti termici, per gestire le deformazioni. La buona lavorabilità all’utensile facilita finiture di qualità.

12. L’Offerta di Acciaio C45 di Siderticino

Siderticino fornisce acciaio C45 – incluse le varianti C45E e C45R – conforme a EN 10083-2 ed EN 10277, con tracciabilità completa e certificazione di controllo secondo EN 10204 (tipo 2.1 e, a richiesta, 3.1), negli stati di fornitura più idonei all’applicazione (+N, +QT, +A, +S, +C, +SH). Il prezzo dipende da stato di fornitura, esecuzione, trattamenti e dimensioni: per una quotazione occorre indicare esecuzione, stato termico, profilo, dimensioni a misura ed eventuali trattamenti.

Vai alla scheda prodotto C45 per formati e diametri, richiedi un preventivo o usa lo strumento di calcolo peso barre acciaio.