40Cr材料性能及用途.docx

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40Cr材料性能及用途

40Cr

根本信息

　　依据尺度GB/T3077-1999

　　对应国外尺度:

JISG4053

　　ASTMA29/

　　ISO683-18:

1996[1]

化学成分

商标

C

Si

Mn

Cr

Ni

P

S

CU

40Cr

≤0.035

[2]

力学机能

40Cr圆棒

试样毛坯尺寸（mm）：

25

　　热处理：

　　第一次淬火加热温度（℃）：

850;冷却剂：

油

　　第二次淬火加热温度（℃）：

-

　　回火加热温度（℃）：

520;冷却剂：

水.油

　　抗拉强度（σb/MPa）：

≧980

　　屈从点（σs/MPa）：

≧785

　　断后伸长率（δ5/%）：

≧9

　　断面压缩率（ψ/%）：

≧45

　　冲击接收功（Aku2/J）：

≧47

　　布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状况）：

≦207[3]

40cr介绍

　　【参考对应钢号】

　　我国GB的尺度钢号是40Cr.德国DIN尺度材料编号1.17035/1.7045.德国DIN尺度钢号41Cr4/42Gr4.英国EN尺度钢号18.英国BS尺度钢号41Cr4.法国AFNOR尺度钢号42C4.法国NF尺度钢号38Cr4/41Cr4.意大利UNI尺度钢号41Cr4.比利时NBN尺度钢号42Cr4.瑞典SS尺度钢号2245.美国AISI/SAE/ASTM尺度钢号5140.日本JIS尺度钢号SCr440（H）/SCr440.美国AISI/SAE/ASTM尺度钢号5140.国际尺度化组织ISO尺度钢号41Cr4.

　　【临界点温度】

　　（近似值）Acm=780℃

　　【正火规范】

　　温度850~870℃,硬度179~229HBS.

　　【冷压毛坯软化处理规范】

　　温度740~760℃,保温时光4~6h,再以5~10℃/h的冷速,降温到≤600℃,出炉空冷.

　　处理前硬度≤217HBS,软化后硬度≤163HBS.

　　【生铁屑呵护摆动回火规范】

　　（670±10）℃×2h,随炉升温,（710±10）℃×2h,随炉降温,（670±10）℃×2h,随炉升温,（710±10）℃×2h,再随炉降温,（670±10）℃×2h,随炉升温,（710±10）℃×2h,随炉降温,共3个轮回,再降温至550℃,出炉空冷.处理后硬度153HBS.

　　【调质处理规范】

　　淬火温度850℃±10℃,油冷;回火温度520℃±10℃,水.油空冷.[4]

40Cr调质硬度

　　40Cr调质今后的硬度精确在HRC32-36之间,也就是说精确HB330-380之间.

　　40Cr--830-860C油淬-->55HRC

　　150C回火--55HRC

　　200C回火--53HRC[5][6]

　　300C回火--51HRC

　　400C回火--43HRC

　　500C回火--34HRC

　　550C回火--32HRC

　　600C回火--28HRC

　　650C回火--24HRC

40cr特征及用处

特征

　　中碳调制钢,冷镦模具钢.该钢价钱适中,加工轻易,经恰当的热处理今后可获得必定的韧性.塑性和耐磨性.正火可促进组织球化,改良硬度小于160HBS毛坯的切削机能.在温度550~570℃进行回火,该钢具有最佳的分解力学机能.该钢的淬透性高于45钢,合适于高频淬火,火焰淬火等概况硬化处理等.

用处

　　这种钢经调质后用于制作推却中等负荷及中等速度工作的机械零件,如汽车的转向节.后半轴以及机床上的齿轮.轴.蜗杆.花键轴.顶尖套等;经淬火及中温回火后用于制作推却高负荷.冲击及中等速度工作的零件,如齿轮.主轴.油泵转子.滑块.套环等;经淬火及低温回火后用于制作推却重负荷.低冲击及具有耐磨性.截面上实体厚度在25mm以下的零件,如蜗杆.主轴.轴.套环等;经调质并高频概况淬火后用于制作具有高的概况硬度及耐磨性而无很大冲击的零件,如齿轮.套筒.轴.主轴.曲轴.心轴.销子.连杆.螺钉.螺帽.进气阀等.此外,这种钢又适于制作进行碳氮共渗处理的各类传动零件,如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴[7].

　　【供货状况及硬度】

　　退火态,硬度≤207HBS.

40cr轴类零件

　　轴类零件是机械中经常碰到的典范零件之一.它重要用来支承传动零部件,传递扭矩和推却载荷.轴类零件是扭转体零件,其长度大于直径,一般由齐心轴的外圆柱面.圆锥面.内孔和螺纹及响应的端面所构成.依据构造外形的不合,轴类零件可分为光轴.阶梯轴.空心轴和曲轴等.

　　轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为修长轴,大多半轴介于两者之间.

　　轴用轴承支承,与轴承合营的轴段称为轴颈.轴颈是轴的装配基准,它们的精度和概况质量一般请求较高,其技巧请求一般依据轴的重要功用和工作前提制订,平日有以下几项：

（一）尺寸精度起支承感化的轴颈为了肯定轴的地位,平日对其尺寸精度请求较高（IT5～IT7）.装配传动件的轴颈尺寸精度一般请求较低（IT6～IT9）.

（二）几何外形精度轴类零件的几何外形精度主如果指轴颈.外锥面.莫氏锥孔等的圆度.圆柱度等,一般应将其公役限制在尺寸公役范围内.对精度请求较高的表里圆概况,应在图纸上标注其许可误差.

　　（三）互相地位精度轴类零件的地位精度请求主如果由轴在机械中的地位和功用决议的.平日应包管装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度请求,不然会影响传动件（齿轮等）的传动精度,并产生噪声.通俗精度的轴,其合营轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01～0.03mm,高精度轴（如主轴）平日为0.001～0.005mm.

　　（四）概况光滑度一般与传动件相合营的轴径概况光滑度为Ra2.5～0.63μm,与轴承相合营的支承轴径的概况光滑度为Ra0.63～0.16μm.

毛坯和材料

（一）轴类零件的毛坯轴类零件可依据应用请求.临盆类型.装备前提及构造,选用棒料.锻件等毛坯情势.对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,如许既勤俭材料又削减机械加工的工作量,还可改良机械机能.

　　依据临盆范围的不合,毛坯的锻造方法有自由锻和模锻两种.中小批临盆多采取自由锻,大批大量临盆时采取模锻.

（二）轴类零件的材料轴类零件应依据不合的工作前提和应用请求选用不合的材料并采取不合的热处理规范（如调质.正火.淬火等）,以获得必定的强度.韧性和耐磨性.

　　40Cr是轴类零件的经常应用材料,它价钱便宜经由调质（或正火）后,可得到较好的切削机能,并且能获得较高的强度和韧性等分解机械机能,淬火后概况硬度可达45～52HRC.

　　40Cr等合金构造钢实用于中等精度而转速较高的轴类零件,这类钢经调质和淬火后,具有较好的分解机械机能.

　　轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn,经调质和概况高频淬火后,概况硬度可达50～58HRC,并具有较高的耐疲惫机能和较好的耐磨机能,可制作较高精度的轴.

　　周详机床的主轴（例如磨床砂轮轴.坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢.这种钢经调质和概况氮化后,不但能获得很高的概况硬度,并且能保持较软的芯部,是以耐冲击韧性好.与渗碳淬火钢比较,它有热处理变形很小,硬度更高的特征.

　　40Cr普遍用于机械制作,这种钢的机械机能很好.但是这是一种中碳钢,淬火机能其实不好,40Cr可以淬硬至HRC42~46.所以假如须要概况硬度,又愿望施展40Cr优胜的机械机能,常将40Cr概况渗碳淬火,如许就能得到须要的概况硬度.

40Cr弹性模数

　　40Cr弹性模数:

弹性模量E（20℃）/MPa200000～211700,切变模量G（20℃）80800

热处理工艺

淬火工艺

　　40Cr淬火850℃,油冷;回火520℃,水冷.油冷.40Cr概况淬火硬度为HRC52-60,火焰淬火能达到HRC48-55.

氮化处理

　　40Cr属于可氮化钢,其所含元素有利于氮化.40Cr经氮化处理后可获得较高的概况硬度,40Cr调质后氮化处理硬度最高能达到HRA72~78,即HRC43~55.

　　氮化工件工艺路线：

锻造－退火－粗加工－调质－精加工－除应力－粗磨－氮化－精磨或研磨.因为氮化层薄,并且较脆,是以请求有较高强度的心部组织,所以要先辈行调质热处理,获得回火索氏体,进步心部机械机能和氮化层质量.软氮化是活性氮化,如今比较经常应用的是气体氮化.

焊接

　　40Cr焊接前留意预热,以防止因基体散热,造成焊缝内部激冷淬裂.焊接后调质前最好加一遍正火.

　　40Cr的焊接性：

　　结晶时易偏析,对结晶裂纹（一种热裂纹）比较迟钝,焊接时轻易在弧坑和焊缝中凹下的部离开裂.含碳量较高,快冷时易得到对冷裂纹很迟钝的淬硬组织（马氏体组织）.过热区在冷速较大时,很轻易形成硬脆的高碳马氏体而使过热区脆化.

　　焊接工艺要点：

　　1.一般在退火（正火）状况下进行焊接.

　　2.焊接办法不受限制

　　3.用较大线能量,恰当进步预热温度,一般预热温度及层间温度可掌握在250～300℃之间.

　　4.焊接材料应包管熔敷金属的成分与母材基底细同,如J107－Cr

　　5.焊后应实时进行调质热处理.若实时进行调质处理有艰苦,可进行中央退火或在高于预热的温度下保温一段时光,以消除集中氢并软化组织.对构造庞杂.焊缝较多的产品,可在焊完必定命量的焊缝后,进行一次中央退火.

交货状况

　　40Cr交货状况以热处理（正火.退火或高温回火）或不热处理状况交货,交货状况应在合同中注明.

暗示办法

　　①钢号开首的两位数字暗示钢的碳含量,以平均碳含量的万分之几暗示,如40Cr.25Cr2MoVA合金管②钢中重要合金元素,除个体微合金元素外,一般以百分之几暗示.当平均合金含量＜1.5%时,钢号中一般只标出元素符号,而不标明含量,但在特别情形下易致混杂者,在元素符号后亦可标以数字"1",例如钢号"12CrMoV"和"12Cr1MoV",前者铬含量为0.4-0.6%,后者为0.9-1.2%,其余成分全体雷同.当合金元素平均含量≥1.5%.≥2.5%.≥3.5%……时,在元素符号后面应标明含量,可响应暗示为2.3.4……等.例如18Cr2Ni4WA.

　　③钢中的钒V.钛Ti.铝AL.硼B.稀土RE等合金元素,均属微合金元素,固然含量很低,仍应在钢号中标出.例如20MnVB钢中.钒为0.07-0.12%,硼为0.001-0.005%.

　　④高等优质钢应在钢号最后加"A",以差别于一般优质钢.

　　◆圆钢:

每米重量（公斤）=0.00617×直径×直径（注:

螺纹钢和圆钢雷同）

重量盘算

　　◆扁钢:

每米重量（公斤）=0.00785×厚度×边宽

　　◆管材:

每米重量（公斤）=0.02466×壁厚×（外径-壁厚）

　　◆板材:

每米重量（公斤）=0.785×厚度