Chuyển đến nội dung chính
CƠ KHÍ.NET
Gia công – chế tạo
Hệ thống – quản trị kỹ thuật

Thép C45

Còn gọi là: C45, S45C, thép cacbon trung bình

Biên soạn: Ban Biên tập cokhi.net · Cập nhật · 10 phút đọc

Thép C45 là thép cacbon kết cấu chất lượng tốt, cacbon khoảng 0,42–0,50%, thuộc nhóm cacbon trung bình — mác thông dụng để chế tạo trục, bánh răng và chi tiết chịu tải trung bình, tôi cải thiện được (tôi + ram cao) để nâng cơ tính. Số hiệu vật liệu theo hệ DIN/EN là 1.0503. Cơ tính của C45 không phải một con số: nó thay đổi theo trạng thái cung cấp và theo đường kính tiết diện — xem bảng có dẫn nguồn hãng ở dưới.

Mác tương đương — tách rõ dòng nào có nguồn hãng

Hệ tiêu chuẩnMácNguồn của chính dòng này
DIN / EN (Đức, châu Âu)C45 — số hiệu vật liệu 1.0503phiếu vật liệu Saarstahl, dẫn ở mục dưới
BS (Anh)C45 · 50CS · 080M46cùng phiếu Saarstahl
AFNOR (Pháp)C45 · AF65C45 · 1C45cùng phiếu Saarstahl
SAE (Mỹ)1045cùng phiếu Saarstahl
JIS (Nhật)S45Cchưa đối chiếu được tài liệu hãng — chỉ dẫn số hiệu JIS G4051
GB (Trung Quốc)45#chưa đối chiếu được tài liệu hãng — chỉ dẫn số hiệu GB/T 699
TCVNC45chưa đối chiếu được tài liệu hãng — chỉ dẫn số hiệu TCVN 1766

⚠ "Tương đương" không phải "đồng nhất", và bảng trên cố ý tách hai loại dòng: dòng có một phiếu vật liệu của nhà sản xuất đứng sau, và dòng mới chỉ dẫn được số hiệu tiêu chuẩn. Bốn dòng đầu lấy nguyên từ mục International steel grades trong phiếu Saarstahl cho C45; ba dòng cuối chưa đối chiếu được với tài liệu hãng công khai nào, nên ở đây chỉ ghi số hiệu chứ không khẳng định mức tương đương.

Thành phần hoá học theo phiếu vật liệu của một nhà sản xuất thép

Bảng dưới lấy nguyên từ phiếu vật liệu công khai của Saarstahl cho mác C45, số hiệu vật liệu 1.0503, xếp nhóm "Steel for quenching and tempering according to DIN EN 10083". Phiếu ghi rõ đây là phân tích điển hình (typical analysis), đơn vị %:

Nguyên tố% theo phiếu Saarstahl
C0,42 – 0,50
Si< 0,40
Mn0,50 – 0,80
P< 0,045
S< 0,045
Cr< 0,40
Mo< 0,10
Ni< 0,40
Cr + Mo + Ni< 0,63

Cùng phiếu đó ghi dải nhiệt độ cho từng bước gia công nóng và nhiệt luyện:

BướcNhiệt độ và môi trường
Rèn hoặc cán nóng1100 – 850 °C
Thường hoá (normalising)840 – 880 °C, nguội trong không khí
Ủ mềm (soft annealing)680 – 710 °C, nguội trong lò
Tôi (hardening)820 – 860 °C, nước hoặc dầu
Ram (tempering)550 – 660 °C, không khí

Nguồn: Saarstahl AG, Material specification sheet — C45, Material No. 1.0503 (phiếu vật liệu công khai) — https://en.saarstahl.com/app/uploads/2024/03/20160401102929-0503_C45.pdf. Truy cập 03/09/2026.

Những trị số trên là của C45 / 1.0503 theo hệ DIN EN, không phải của S45C (JIS) hay 1045 (SAE). Ba mác này cùng họ thép cacbon ~0,45%C, nhưng mỗi mác có bảng giới hạn riêng trong tiêu chuẩn của nó — đây đúng là lý do phải dẫn nguồn cụ thể thay vì nói "tương đương" chung chung.

Cơ tính C45 là hàm của TRẠNG THÁI và ĐƯỜNG KÍNH, không phải một con số

Đây là chỗ hay tra sai nhất. Cùng mác, cùng nhà sản xuất, trị số đổi theo trạng thái cung cấp và theo kích thước tiết diện. Vẫn phiếu Saarstahl dẫn ở trên.

Trạng thái tôi + ram (+QT):

Đường kính d< 16 mm16 – 40 mm40 – 100 mm
Giới hạn chảy Rp0,2 (N/mm²)min. 490min. 430min. 370
Bền kéo Rm (N/mm²)700 – 850650 – 800630 – 780
Độ giãn dài A5 (%)min. 14min. 16min. 17
Độ thắt tiết diện Z (%)min. 35min. 40min. 45

Trạng thái thường hoá (+N):

Đường kính d< 16 mm16 – 100 mm100 – 250 mm
Giới hạn chảy Rp0,2 (N/mm²)min. 340min. 305min. 275
Bền kéo Rm (N/mm²)min. 620min. 580min. 560
Độ giãn dài A5 (%)min. 14min. 16min. 16

Trạng thái ủ mềm (+A) phiếu ghi độ cứng tối đa 207 HB; trạng thái xử lý để cắt nguội (+S) tối đa 255 HB.

Nguồn: cùng phiếu vật liệu Saarstahl dẫn ở trên. Truy cập 03/09/2026.

Đọc hai bảng trên là thấy ngay vì sao câu hỏi "C45 bền kéo bao nhiêu" còn thiếu vế: cùng một mác, chỉ khác trạng thái, bền kéo tối thiểu đã đi từ 560 lên 700 N/mm²; và trong cùng một trạng thái, chỉ khác đường kính, giới hạn chảy đã đi từ 490 xuống 370 N/mm². Khi cần con số để tính toán, phải lấy theo chứng chỉ vật liệu của đúng lô hàng, kèm trạng thái và tiết diện.

Trị số theo TCVN 1766 và JIS G4051: đang cập nhật — hai tiêu chuẩn này trả phí, ở đây chỉ dẫn số hiệu, không trích toàn văn.

C45 nứt khi tôi và không đạt độ cứng vì nguyên nhân gì

Hầu hết sự cố của C45 xảy ra ở khâu nhiệt luyện, và gần như tất cả quy về một đặc điểm của nhóm thép cacbon trung bình: khả năng tôi thấu hạn chế. Lõi chi tiết nguội chậm hơn bề mặt, nên chi tiết càng dày thì chênh lệch tổ chức giữa mặt và lõi càng lớn — hệ quả là cả nứt lẫn không đạt cứng đều bắt nguồn từ đây.

Hiện tượngHướng nguyên nhânChỗ kiểm trước
Nứt ngay sau khi tôi, vết nứt dọc hoặc tại gócỨng suất nhiệt và ứng suất tổ chức cộng lại vượt sức chịuTốc độ nguội, hình dạng chi tiết, có góc nhọn không
Nứt khởi từ lỗ, rãnh hoặc chỗ đổi tiết diện đột ngộtTập trung ứng suất ngay tại chỗ nguội không đềuThiết kế chi tiết cho nhiệt luyện, bán kính góc lượn
Bề mặt cứng nhưng lõi mềmĐúng bản chất thép cacbon trung bình ở tiết diện lớnChiều dày chi tiết so với khả năng tôi thấu của mác
Độ cứng không đều trên cùng một bề mặtNguội không đều — chi tiết xếp sát nhau, môi trường tôi không khuấyCách xếp mẻ và khuấy môi trường tôi
Chi tiết cong vênh sau nhiệt luyệnBiến dạng do nhiệt và do chuyển phaThứ tự nguyên công — chừa lượng dư gia công sau tôi
Cứng đạt lúc tôi nhưng chi tiết giòn, dễ mẻChưa ram, hoặc ram chưa đúngBước ram sau tôi
Hàn C45 xong nứt tại vùng cạnh mối hànCacbon đủ cao để vùng ảnh hưởng nhiệt tự tôi cứngGia nhiệt trước, làm nguội chậm

Điều phải nói thẳng và là lý do trang này không đưa một con số cơ tính duy nhất: cơ tính C45 là hàm của trạng thái và của tiết diện, không phải một trị số cố định. Muốn có số dùng được thì phải kèm trạng thái cung cấp hoặc chế độ nhiệt luyện, và kèm cỡ mẫu — thiếu những thứ đó thì con số dù chép đúng cũng không dùng được vào việc gì.

Mẹo sai hay gặp: tôi thật nhanh cho thật cứng. Nguội càng gấp thì ứng suất càng lớn, và với hình dạng có góc nhọn hoặc tiết diện đổi đột ngột thì chi tiết nứt trước khi kịp cứng.

Đối chiếu: nguyên lý tôi, ram và thấm cacbon — Nguyên lý tôi, ram, thấm cacbon. Tra cứu 16/09/2026.

Việc này dùng C45 hay dùng thép kết cấu thường

Câu hỏi thật sự không phải "mác nào tốt hơn" mà là chi tiết có đi nhiệt luyện hay không.

C45 nằm ở nhóm cacbon trung bình — nó tồn tại để tôi và ram được. Nếu bản vẽ không yêu cầu độ cứng, không có nguyên công nhiệt luyện nào phía sau, thì phần lớn lý do chọn C45 biến mất, và thép kết cấu thường gia công dễ hơn, hàn thoải mái hơn.

Và một điều nữa phải nói rõ trước khi tra bất kỳ bảng nào: cơ tính của C45 là hàm của TRẠNG THÁI (ủ, cán, tôi, ram) chứ không phải hằng số của mác. Một con số không kèm trạng thái thì không dùng được, kể cả khi nó đúng.

⇒ Phần so trực tiếp theo tình huống: SS400 và S45C — khi nào chọn loại nào.

FAQ

Thép C45 có bao nhiêu % carbon? Khoảng 0,42–0,50% — thuộc nhóm thép cacbon kết cấu trung bình, không phải cacbon thấp như SS400/CT38, cũng không phải cacbon cao dùng làm dụng cụ cắt. Con số này trùng nhau giữa các hệ tiêu chuẩn vì chính nó là thứ định nghĩa ra mác.

Thép C45 bền kéo bao nhiêu? Không có một con số. Theo phiếu vật liệu Saarstahl cho C45 (1.0503): ở trạng thái thường hoá, bền kéo tối thiểu 560–620 N/mm² tuỳ đường kính; ở trạng thái tôi và ram, 630–850 N/mm² cũng tuỳ đường kính. Hỏi bền kéo mà không nói trạng thái và tiết diện là câu hỏi còn thiếu vế.

Vì sao mỗi bảng tra ghi cơ tính C45 một khác? Vì phần lớn bảng tra chép lại một dòng duy nhất mà bỏ mất hai cột quan trọng: trạng thái cung cấp và dải đường kính. Trong tài liệu gốc của nhà sản xuất, cơ tính C45 là cả một bảng chứ không phải một hàng.

Tôi thép C45 ở nhiệt độ nào? Theo phiếu Saarstahl cho C45 (1.0503): tôi ở 820–860 °C trong nước hoặc dầu, rồi ram ở 550–660 °C nguội trong không khí. Đây là dải của mác C45 hệ DIN EN; mác tương đương ở hệ khác có thể quy định dải riêng.

C45 tương đương với mác thép nào ở các hệ khác? Phiếu Saarstahl cho C45 liệt kê BS C45/50CS/080M46, AFNOR C45/AF65C45/1C45 và SAE 1045. Các mác thường được nhắc thêm là S45C (JIS) và 45# (GB) — trang này chưa đối chiếu được tài liệu hãng cho hai mác đó nên chỉ dẫn số hiệu tiêu chuẩn.

Thép C45 dùng để chế tạo chi tiết gì? Trục, bánh răng, bu lông cường độ trung bình, chi tiết máy chịu tải trung bình — nhờ tôi cải thiện được để nâng cơ tính mà giá thành vẫn thấp hơn thép hợp kim.

"Tôi cải thiện" đối với thép C45 nghĩa là gì? Là tôi rồi ram ở nhiệt độ cao để cân bằng lại giữa độ cứng và độ dai, đạt cơ tính tổng hợp tốt hơn trạng thái ủ hoặc thường hoá ban đầu. Trong ký hiệu trạng thái của phiếu vật liệu, đây là trạng thái +QT.

Thép C45 khác CT45/CT38 ở điểm nào? C45 ký hiệu theo hàm lượng carbon (thép chất lượng tốt, kiểm soát thành phần chặt); CT38/CT45 ký hiệu thép cacbon thường theo giới hạn bền kéo tối thiểu. Hai hệ đặt tên theo hai logic khác nhau, không nên coi CTxx và Cxx là cùng một mác dù con số trùng nhau ngẫu nhiên.

Đọc sâu — cụm vật liệu trên chuyên trang Vật liệu & nhiệt luyện

Trang thuật ngữ này trả lời nhanh "Thép C45 là gì". Nội dung đầy đủ nằm ở chuyên trang Vật liệu & nhiệt luyện:

Chuyên mục gốc: Vật liệu & nhiệt luyện

Thuật ngữ liên quan