Cr材料性能及用途

1、40Cr基本信息根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 3077-1999 對(duì)應(yīng)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)：JIS G4053 ASTM A29/ISO 683-18:1996 ？化學(xué)成分牌號(hào)CSiMnCrNiPSCU40Cr<2力學(xué)性能40Cr圓棒試樣毛坯尺寸（mm : 25 熱處理：第一次淬火加熱溫度（C）：850;冷卻劑：油第二次淬火加熱溫度（C）：-回火加熱溫度（C）：520;冷卻劑：水、油抗拉強(qiáng)度（c b/MPa：三980 屈服點(diǎn)（c s/MPa）:三785斷后伸長(zhǎng)率（S 5/%）:三9斷面收縮率（書/%）:三45沖擊吸收功（Aku2/J ）:三47布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高溫回火狀態(tài)）：三207

2、40cr介紹【參考對(duì)應(yīng)】我國(guó)GB的標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)是 40Cr、德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)材料編號(hào)、德國(guó) DIN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4/42Gr4、英國(guó)EN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)18、英國(guó)BS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào) 41Cr4、法國(guó)AFNOR 標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)42C4、法國(guó)NF標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)38Cr4/41Cr4、意大利UNI標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4、 比利時(shí)NBN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào) 42Cr4、瑞典SS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào) 2245、美國(guó)AISI/SAE/ASTM 標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào) 5140、日本 JIS 標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào) SCr440(H)/SCr440、美國(guó) AISI/SAE/ASTM 標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)5140、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4?！九R界點(diǎn)溫度】(近似值)Acm=78(T【正火規(guī)范

3、】溫度 850870C，硬度 179229HBS【冷壓毛坯軟化處理規(guī)范】溫度740760C，保溫時(shí)間 46h，再以510C/h的冷速，降溫到<600C，出爐空冷。處理前硬度w 217HBS軟化后硬度w 163HBS【生鐵屑保護(hù)擺動(dòng)回火規(guī)范】(670± 10)°CX 2h，隨爐升溫，(710± 10)Cx 2h，隨爐降溫，(670± 10)Cx 2h，隨爐升溫，(710± 10)Cx 2h，再隨爐降溫，(670± 10)Cx 2h，隨爐升溫 ,(710± 10)Cx 2h，隨爐降溫,共3個(gè)循 環(huán)，再降溫至 550C，出爐

4、空冷。處理后硬度153HBS【調(diào)質(zhì)處理規(guī)范】淬火溫度850C ± 10C，油冷；回火溫度 520C± 10C，水、油空冷。440Cr調(diào)質(zhì)硬度40Cr調(diào)質(zhì)以后的硬度大概在HRC32-36之間，也就是說(shuō)大概 HB330-380之間40Cr-830-860C 油淬->55HRC150C 回火-55HRC200C 回火-53HRC 56300C 回火-51HRC400C 回火-43HRC500C 回火-34HRC550C 回火-32HRC600C 回火-28HRC650C 回火-24HRC40cr特性及用途特性中碳調(diào)制鋼，冷鐓。該鋼價(jià)格適中，加工容易，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院?可獲

5、得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進(jìn)組織球化，改進(jìn)硬度小于 160HBS毛坯的切削性能。在溫度 550570C進(jìn)行回火，該鋼具有最佳的綜 合力學(xué)性能。該鋼的淬透性高于45鋼，適合于高頻淬火，火焰淬火等表面硬化處理等。用途這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負(fù)荷及中等速度工作的機(jī)械零件， 如汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)、后半軸以及機(jī)床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套 等；經(jīng)淬火及中溫回火后用于制造承受高負(fù)荷、沖擊及中等速度工作的零 件，如齒輪、主軸、油泵轉(zhuǎn)子、滑塊、套環(huán)等；經(jīng)淬火及低溫回火后用于 制造承受重負(fù)荷、低沖擊及具有耐磨性、截面上實(shí)體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿、主軸、軸、套環(huán)等；經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面淬火

6、后用于制造具有 高的表面硬度及耐磨性而無(wú)很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、 曲軸、心軸、銷子、連桿、螺釘、螺帽、進(jìn)氣閥等。此外，這種鋼又適于制造進(jìn)行碳氮共滲處理的各種傳動(dòng)零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪 和軸?！竟┴洜顟B(tài)及硬度】退火態(tài)，硬度w 207HBS40cr軸類零件軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來(lái)支承傳動(dòng)零 部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑， 一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根 據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。軸的長(zhǎng)徑比小于 5的稱為短軸，大于 20的稱為細(xì)長(zhǎng)軸，大多數(shù)軸介

7、于 兩者之間。軸用支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們 的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工 作條件制定，通常有以下幾項(xiàng)：（一）尺寸精度 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對(duì)其尺寸精度要求較高（IT5IT7 ） 0裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6IT9 ）o（二）幾何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、 莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對(duì)精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。（三）相互位置精度 軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的 位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝

8、配傳動(dòng)件的軸頸對(duì)支承軸頸的同軸度要求，否則會(huì)影響傳動(dòng)件（齒輪等）的傳動(dòng)精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的 軸，其配合軸段對(duì)支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為，高精度軸（如主軸）通 吊為。（四）表面粗糙度 一般與傳動(dòng)件相配合的軸徑表面粗糙度為卩m與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為卩 m毛坯和材料（一）軸類零件的毛坯 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件 及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對(duì)于外圓直徑相差不大的軸，一般 以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件， 這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批 生產(chǎn)

9、多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。（二）軸類零件的材料 軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選 用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲 得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。40Cr是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可 得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬 火后表面硬度可達(dá) 4552HRC40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，這類鋼經(jīng) 調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn,經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可 達(dá)5058HRC并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高

10、精 度的軸。精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且 能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理 變形很小，硬度更高的特性。40Cr廣泛用于機(jī)械制造，這種鋼的機(jī)械性能很好。但是這是一種中碳 鋼，淬火性能并不好，40Cr可以淬硬至HRC4246所以如果需要表面硬度， 又希望發(fā)揮40Cr優(yōu)越的機(jī)械性能，常將 40Cr表面滲碳淬火，這樣就能得 到需要的表面硬度。40Cr彈性模數(shù)40Cr彈性模數(shù)：彈性模量 E（20C）/MPa 200000211700，切變模量 G（20C） 80800

11、熱處理工藝淬火工藝40Cr淬火850C,油冷；回火 520C ,水冷、油冷。40Cr表面淬火硬度為HRC52-60,火焰淬火能達(dá)到 HRC48-55。氮化處理40Cr屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。40Cr經(jīng)氮化處理后可獲得較高的表面硬度，40Cr調(diào)質(zhì)后氮化處理硬度最高能達(dá)到 HRA7278即 HRC4355氮化工件工藝路線：鍛造退火粗加工調(diào)質(zhì)精加工除應(yīng)力 粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強(qiáng) 度的心部組織，所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機(jī) 械性能和氮化層質(zhì)量。軟氮化是活性氮化，現(xiàn)在比較常用的是氣體氮化.焊接40Cr焊接前注意預(yù)熱，以防止因基體

12、散熱，造成焊縫內(nèi)部激冷淬裂。 焊接后調(diào)質(zhì)前最好加一遍正火。40Cr的焊接性：結(jié)晶時(shí)易偏析，對(duì)結(jié)晶裂紋（一種熱裂紋）比較敏感，焊接時(shí)容易在 弧坑和焊縫中凹下的部分開(kāi)裂。含碳量較高，快冷時(shí)易得到對(duì)冷裂紋很敏 感的淬硬組織（馬氏體組織）。過(guò)熱區(qū)在冷速較大時(shí)，很容易形成硬脆的 高碳馬氏體而使過(guò)熱區(qū)脆化。焊接工藝要點(diǎn)：1、一般在退火（正火）狀態(tài)下進(jìn)行焊接。2、焊接方法不受限制3、用較大線能量，適當(dāng)提高預(yù)熱溫度，一般預(yù)熱溫度及層間溫度可控 制在250300C之間。4、 焊接材料應(yīng)保證熔敷金屬的成分與母材基本相同，如J107 Cr5、焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。若及時(shí)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理有困難，可進(jìn)行 中間退火或在高

13、于預(yù)熱的溫度下保溫一段時(shí)間，以排除擴(kuò)散氫并軟化組織。 對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊縫較多的產(chǎn)品，可在焊完一定數(shù)量的焊縫后，進(jìn)行一次中 間退火。交貨狀態(tài)40Cr交貨狀態(tài)以熱處理（正火、退火或高溫回火）或不熱處理狀態(tài)交貨 交貨狀態(tài)應(yīng)在合同中注明.表示方法鋼號(hào)開(kāi)頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表 示，如40Cr、25Cr2MoVA合金管鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素 外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量v%寸，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字"1"，例如鋼號(hào)"12CrMoV"和"12Cr1MoV"，前者鉻含量為，后者為， 其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量 % >% >%時(shí)，在元素符 號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4等。例如 1