Acier au carbone AISI 1045 : Guide complet des propriétés, du traitement thermique et de l’approvisionnement

Lorsqu'un ingénieur choisit de l'acier à moyenne teneur en carbone, il y a de fortes chances qu'il pense à AISI 1045C'est l'acier inoxydable 1045, matériau de prédilection de la métallurgie industrielle : suffisamment robuste pour les engrenages et les arbres, suffisamment réactif aux traitements thermiques et bien moins cher que les autres alliages. Pourtant, un nombre surprenant d'acheteurs s'approvisionnent en acier 1045 sans bien comprendre ce qui distingue une commande d'acier 1045 bien spécifiée d'une commande qui cède sous la charge.

Ce guide couvre tout ce dont vous avez besoin : données précises sur les propriétés, paramètres pratiques de traitement thermique, modes de défaillance à éviter et comment se procurer de l’acier 1045 conforme aux spécifications requises auprès d’un fournisseur vérifié.

Qu'est-ce que l'acier au carbone 1045 ?

L'AISI/SAE 1045 est un acier à teneur moyenne en carbone, généralement comprise entre 0.43% et 0.50%Le préfixe « 10 » indique qu’il s’agit d’un acier au carbone ordinaire (sans éléments d’alliage significatifs autres que le manganèse), et « 45 » indique approximativement le pourcentage de carbone en centièmes.

Gamme Carbone	Famille d'acier	Comportement
0.05-0.30%	acier doux (faible teneur en carbone)	Souple, très soudable, faible résistance
0.30-0.60%	carbone moyen (incl. 1045)	Résistance équilibrée, bonne usinabilité
0.60-1.00%	Haute teneur en carbone	Dur, résistant à l'usure, cassant

Composition chimique

Élément	Contenu (%)
Carbone (C)	0.43 – 0.50
Manganèse (Mn)	0.60 – 0.90
Phosphore (P)	≤ 0.040
Soufre (S)	≤ 0.050
Silicium (Si)	0.15 – 0.35

Équivalents des normes mondiales

Standard	La désignation
AISI/SAE (États-Unis)	1045
GB/T 699 (Chine)	45# (acier 45)
DIN (Allemagne)	C45 / Ck45
JIS (Japon)	S45C
BS (Royaume-Uni)	080M46
ISO	C45E

Cela a son importance lors de l'approvisionnement international. Les aciéries chinoises produisent d'énormes quantités d'acier 45# équivalent à l'AISI 1045 ; il est donc essentiel de vérifier que le certificat de l'usine confirme la composition, et pas seulement l'appellation.

Propriétés mécaniques de l'acier AISI 1045

Laminé à chaud (sans traitement thermique)

Propriétés	Valeur
Résistance à la traction (UTS)	570–700 MPa
Limite d'élasticité (compensation de 0.2 %)	310–380 MPa
Allongement (en 50mm)	14-16%
Réduction de la superficie	35-45%
Dureté Brinell	163–217 HB
Impact Charpy (température ambiante)	35–55 J

Trempé et revenu (Q&T) à 600 °C

Propriétés	Valeur
Résistance à la traction	750–900 MPa
Résistance au rendement	650–800 MPa
Élongation	16-20%
Dureté	220–260 HB
Impact de Charpy	50–80 J

Note pratique : Le revenu et le traitement thermique à 600 °C offrent le meilleur compromis entre résistance et ténacité pour la plupart des applications d'arbres et d'engrenages. Un revenu inférieur à 400 °C (zone de fragilisation par revenu) entraîne une chute brutale de la résilience ; c'est une erreur fréquente lors de la spécification.

Traitement thermique de l'acier au carbone 1045

Recuit

Objectif : Adoucir pour l'usinage, réduire les contraintes résiduelles, améliorer la ductilité.

• Température: 790–870°C (recuit complet) ou 690–750°C (recuit de procédé)
• Le temps d'immersion: 1 heure par 25 mm de section transversale (minimum 30 minutes)
• Climatisation Refroidir le four à une vitesse ≤ 28 °C/heure jusqu'à une température inférieure à 315 °C, puis refroidir à l'air.
• Résultat: 149–187 HB, excellente usinabilité

Revenu après trempe

Toujours effectuer un revenu après trempe — La martensite non revenue est fragile et sujette aux fissures.

Température de revenu	Dureté (HRC)	Énergie d'impact	Utilisation typique
150-200 ° C	58-62	Low	Outils de coupe, plaques d'usure
300-400 ° C	45-55	Faible à moyen	Évitez cette plage de prix. (fragilisation par trempe)
400-500 ° C	35-45	Moyenne	Ressorts, outils robustes
550-650 ° C	26-35	Haute	Arbres, engrenages, pièces structurelles

Applications industrielles de l'acier au carbone 1045

Automobile et transport

• Vilebrequins (revues trempées par induction)
• Arbres de transmission et demi-arbres
• fusées de direction et extrémités de biellettes de direction
• Engrenages de transmission (modèles plus petits et plus légers)
• moyeux et axes de roues

Machinerie industrielle

• Broches de machines-outils — nécessite des tolérances serrées et un amortissement des vibrations
• Tiges de vérins hydrauliques — bonne rectitude et usinabilité
• Brides d'accouplement et moyeux
• Caméras et abonnés (avec durcissement de surface)
• Arbres à rouleaux pour systèmes de convoyage

Industrie du pétrole et gaz

• Composants de collier de forage
• Arbres de pompe et roues
• tiges et chapeaux de soupapes
• Brides pour service à pression modérée

1045 par rapport aux autres notes courantes

Niveau	% de carbone	Résistance à la traction (Q&T)	Durabilité	Soudabilité	Coût relatif
1018	0.15-0.20	400–500 MPa	Low	Excellent	Low
1045	0.43-0.50	750–900 MPa	Modérée	Nécessite un préchauffage	Moyenne
1095	0.90-1.03	1000–1200 MPa	Bon	Médiocre	Moyenne
4140	0.38-0.43	900–1100 MPa	Haute	Nécessite un préchauffage	Meilleure performance du béton
4340	0.38-0.43	1100–1300 MPa	Très élevé	Difficile	Haute

Modes de défaillance courants et comment les éviter

1. Fracture fragile après traitement thermique

Cause: Revenu dans la zone de fragilisation de 300 à 400 °C, ou non revenu du tout.
La prévention: Toujours effectuer le revenu à une température supérieure à 450 °C, sauf si l'on recherche spécifiquement une dureté élevée.

2. Souplesse du noyau sur les grandes sections

Cause: La trempabilité de l'acier 1045 est trop faible pour une trempe complète sur des sections > 50 mm.
La prévention: Pour les arbres de plus de 50 mm, passez à l'acier 4140 ou utilisez la variante 1045H.

3. Fissuration par l'hydrogène dans les soudures

Cause: Préchauffage insuffisant, charge à faible teneur en hydrogène non utilisée.
La prévention: Préchauffer en fonction de l'épaisseur de la section ; utiliser une électrode à faible teneur en hydrogène E7018 ou équivalente.

Comment se procurer de l'acier au carbone 1045 en provenance de Chine

La Chine est le premier producteur mondial d'acier de calibre 45#. Lors de l'approvisionnement auprès de fournisseurs chinois, vérifiez :

• Authenticité du certificat du moulin : Demander une inspection SGS ou par un organisme tiers pour les premières commandes
• Certificat ISO 9001 : Confirme le système de gestion de la qualité
• Test de composition chimique : Vérifiez par rapport à la plage de spécifications ci-dessus.
• Contrôle par ultrasons (UT) : Pour les arbres critiques ou les sections épaisses

At Acier HuaxiaNous fournissons de l'acier AISI 1045 sous forme de barres rondes, de barres plates, de plaques et de tubes, avec certificats d'usine, système de gestion de la qualité ISO 9001 et service de découpe sur mesure. Notre délai de livraison habituel est de : 15-25 jours ouvrés, avec une quantité minimale de commande flexible pour les petites commandes de R&D.

Questions fréquemment posées

Quelle est la dureté Rockwell de l'acier 1045 à l'état brut de laminage ?

Généralement 20–26 HRC (163–217 HB) à l’état laminé à chaud, en fonction de la taille de la section et de la vitesse de refroidissement.

L'acier AISI 1045 est-il identique à l'acier chinois 45# ?

Du point de vue de la composition chimique, oui — les normes GB/T 699 45# et AISI/SAE 1045 sont quasiment identiques. Cependant, il est toujours préférable de vérifier auprès d'un certificat d'usine, car l'équivalence des désignations ne garantit pas un traitement ni une qualité identiques.

Comment le matériau 1045 se compare-t-il au matériau 1018 pour une application d'arbre ?

Après normalisation, l'acier 1045 offre une résistance à la traction et une limite d'élasticité supérieures d'environ 50 à 70 %, ainsi qu'une dureté superficielle nettement plus élevée après trempe par induction. Pour tout arbre soumis à une charge importante, l'acier 1045 constitue le meilleur choix, moyennant un surcoût modeste.

Conclusion

L'acier au carbone AISI 1045 doit sa position dominante à sa grande polyvalence, à sa réponse prévisible aux traitements thermiques et à un coût plus avantageux que celui des aciers alliés pour la plupart des applications de moyenne intensité. La connaissance de ses limites de trempabilité et le respect de la plage de températures de revenu permettent de prévenir la plupart des problèmes de qualité.

Prêt à vous approvisionner en AISI 1045 ? Huaxia Steel fournit de l'acier au carbone moyen certifié avec une certification complète d'usine, un traitement de découpe flexible et une expédition mondiale depuis Shanghai.

Auteur : Équipe technique de Huaxia Steel | Mise à jour : juin 2025 | Catégorie : Nuances d’acier au carbone