我國GB的標準鋼號是40Cr、德國DIN標準材(cái)料編號1.17035/1.7045、德國DIN標(biāo)準鋼號(hào)41Cr4/42Gr4、英國EN標準鋼號18、英國(guó)BS標準鋼號41Cr4、法國AFNOR標(biāo)準鋼(gāng)號42C4、法國NF標準鋼號38Cr4/41Cr4、意大利UNI標(biāo)準(zhǔn)鋼號41Cr4、比利時NBN標準鋼號42Cr4、瑞典SS標準鋼號2245、美國AISI/SAE/ASTM標準鋼號5140、日本JIS標準鋼號SCr440(H)/SCr440、國際標準化組織ISO標(biāo)準鋼號41Cr4。
【臨界點溫度】
(近似值) Ac3=780℃
【正火規範】
溫度(dù)850~870℃,硬度179~229HBS。
【冷壓毛(máo)坯軟化處理規範】
溫度740~760℃,保溫時間4~6h,再以5~10℃/h的冷速,降溫到≤600℃,出爐空(kōng)冷。
處(chù)理前硬度≤217HBS,軟化後硬度(dù)≤163HBS。
[生鐵屑保護(hù)擺(bǎi)動回火規範]
(670±10)℃×2h,隨爐升溫,(710±10)℃×2h,隨爐降溫,(670±10)℃×2h,隨爐升溫,(710±10)℃×2h,再隨爐降溫,(670±10)℃×2h,隨爐(lú)升(shēng)溫, (710±10)℃×2h,隨爐降溫,共3個循(xún)環,再降溫至550℃,出(chū)爐空冷。處理後硬度153HBS。
【調質處理規範】
淬火(huǒ)溫度850℃ ±10℃,油(yóu)冷;回火溫度520℃±10℃,水、油空冷。
化學成分
C:0.37~0.44 Si:0.17~0.37 Mn:0.50~0.80 Cr:0.80~1.10 Ni:≤0.30 P:≤0.035 S:≤0.035 Cu:≤0.030
力學性能
試樣毛坯(pī)尺(chǐ)寸(mm):25
熱處理:
第一(yī)次淬火加熱(rè)溫度(℃):850;冷卻劑:油
第二次淬火加熱溫度(℃):-
回火加熱(rè)溫度(℃):520;
抗拉強度(dù)(σb/MPa):≥980
屈服點(σs/MPa):≥785
斷後(hòu)伸長率(δ5/%):≥9
斷麵收縮率(ψ/%):≥45
衝擊吸收功(Aku2/J):≥47
布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高溫回火狀態):≤207
調質硬度
40Cr調質(zhì)以後的(de)硬度大概在HRC32-36之間,也就是說大概HB301-340之間.
40Cr--830-860℃油淬(cuì)-->55HRC
150℃回(huí)火--55HRC
200℃回火--53HRC
300℃回火--51HRC
400℃回火--43HRC
500℃回火--34HRC
550℃回火--32HRC
600℃回火--28HRC
650℃回火--24HRC
特性用途
特性
中碳調質鋼,冷鐓模具鋼(gāng)。該鋼價格適中,加工容易(yì),經(jīng)適當的熱處理以後(hòu)可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火(huǒ)可促進組織球化,改進硬度小於160HBS毛坯的切削性(xìng)能。在溫度550~570℃進行回火,該鋼具有最佳的綜合(hé)力學性能。該鋼的淬透性高於45鋼,適合於高頻淬火(huǒ),火(huǒ)焰(yàn)淬火等表麵硬化處理等(děng)。
用途
這種鋼經調質後用於製造承受中等負荷及中等速度工作的機械零件,如汽車的轉向節、後半軸以及機床上的齒輪、軸、蝸杆、花鍵軸、頂尖套等;經淬火及中(zhōng)溫回(huí)火後用於製造承受高負荷、衝擊及中等速度工作的零件,如齒輪、主(zhǔ)軸、油泵轉(zhuǎn)子、滑(huá)塊(kuài)、套環等;經淬火及低溫回火後(hòu)用於製造(zào)承受重負(fù)荷、低衝擊及具有耐磨性、截麵上實體(tǐ)厚度在25mm以下的零件,如蝸杆、主軸、軸、套環(huán)等;經調(diào)質並高頻表麵淬火後用於製造具有高的表麵硬度及耐磨性而無很大衝擊的零件,如(rú)齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連杆、 螺釘、螺帽、進氣(qì)閥等。此外,這種鋼又適於製造進行碳氮共滲(shèn)處理的(de)各種傳動零件,如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和(hé)軸。
【 供貨狀態及硬度】
退火態,硬度≤207HBS。
40cr軸類零件
軸類零件是機器中經常遇到的(de)典(diǎn)型零件之一。它主要用來支承傳動零 部件,傳遞扭(niǔ)矩和承受載荷。軸(zhóu)類零件(jiàn)是旋轉體零件(jiàn),其長度大於直徑,一般由(yóu)同心軸的(de)外圓柱麵、圓錐麵、內孔和螺紋(wén)及相應的端麵所組成。根據結構形狀的不同,軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。
軸的長徑比(bǐ)小於5的稱為短軸(zhóu),大於(yú)20的稱為細長軸,大多數軸介(jiè)於兩者之間。
軸用軸承支承(chéng),與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是(shì)軸的裝配基準,它們的精度和表麵質量一般要求較高,其技(jì)術要求一般根據軸的主要功用和工作條件製(zhì)定,通常有以下(xià)幾項:
(一)尺(chǐ)寸精度(dù) 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置,通常對其尺寸精度要求較高(IT5~IT7)。裝配傳(chuán)動件的軸頸(jǐng)尺寸精度一般要求較低(IT6~IT9)。
(二(èr))幾何形狀(zhuàng)精度 軸類零件的幾何形狀(zhuàng)精度主要是指軸頸、外錐麵、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等,一般應(yīng)將其公差限製在尺寸公差範圍內。對精度要求較高的內外圓表麵,應在圖紙上標注其允許偏差。
(三)相互位置精度 軸類零件的位(wèi)置精度要求主要是由(yóu)軸在機械中的位置和功(gōng)用(yòng)決定的。通常應保(bǎo)證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度(dù)要求,否(fǒu)則會影(yǐng)響傳動(dòng)件(齒輪等)的(de)傳動精度(dù),並(bìng)產生噪聲。普通精度(dù)的軸,其配合 軸段對支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為0.01~0.03mm,高精度軸(如主軸)通(tōng)常為0.001~0.005mm。
(四)表麵粗糙度 一般與傳動件相配(pèi)合的軸徑表麵粗糙度為Ra2.5~0.63μm,與軸(zhóu)承相(xiàng)配合的支承軸徑的(de)表麵粗糙度為Ra0.63~0.16μm。
毛坯和材(cái)料
(一)軸類零件的(de)毛坯 軸類零件可根據使用要求、生(shēng)產(chǎn)類型、設備條件及結構,選用棒料、鍛件等毛坯形式。對於外圓直徑相差不大的軸,一般以棒料為主(zhǔ);而對於外圓直徑相差大的階梯軸或(huò)重要的軸,常(cháng)選用鍛件(jiàn),這樣既節約材料又減少機械加工的工作量,還可改善機(jī)械(xiè)性能。
根據生(shēng)產規模的不同,毛坯的鍛造方式有自(zì)由(yóu)鍛和模鍛兩種。中小批生產多采用自由鍛,大批大量生產時采用模鍛。
(二)軸類零件的材料 軸類零件應(yīng)根據不同的工作條件和(hé)使用要求選用不同(tóng)的材料並采用(yòng)不同的熱處理規(guī)範(如調質、正火、淬火等),以獲得一定的(de)強度、韌性和耐磨性。
40Cr是軸(zhóu)類零件的常用材料(liào),它(tā)價格便宜經(jīng)過調質(或正火)後,可得到較好的切削性(xìng)能,而且能獲得(dé)較高的強度和韌性等綜合(hé)機械性能,淬火後表麵(miàn)硬度可達45~52HRC。
40Cr等合金結構鋼適用於中等精度而轉速較高(gāo)的軸類零件,這類鋼經調質和淬火後,具有較好的綜(zōng)合機械性能。
軸承(chéng)鋼GCr15和彈簧(huáng)鋼65Mn,經調質和表麵高頻淬火後(hòu),表麵硬度可達50~58HRC,並具(jù)有較高的耐(nài)疲勞性(xìng)能(néng)和(hé)較好的耐磨性能,可製造較高精度的軸。
精密機床的主軸(例如(rú)磨(mó)床砂輪(lún)軸、坐(zuò)標(biāo)鏜床主軸)可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經調質和表麵氮化後,不僅能獲得很高的表麵硬度,而且能保持(chí)較軟的芯(xīn)部,因此耐衝擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較,它有熱處理變形很小,硬度(dù)更高的特(tè)性。
40Cr廣泛用於機械製造,這(zhè)種(zhǒng)鋼的機(jī)械性(xìng)能很好。但是這是一種中(zhōng)碳鋼,淬火性能並(bìng)不好,40Cr可以淬硬(yìng)至HRC42~46。所以如果需要表麵硬度,又希望(wàng)發揮40Cr優越的機械性能(néng),常將40Cr表麵滲碳(tàn)淬火,這樣(yàng)就能得到需要的表麵硬度。
40Cr彈(dàn)性模量E(20℃) /MPa 200000~211700 ,切變模量G(20℃) 80800
淬火工藝
40Cr淬火850℃,油冷;回(huí)火520℃,水冷、油冷。40Cr表麵淬火硬度為HRC52-60,火焰淬火(huǒ)能達到HRC48-55。
氮化處理
40Cr屬於可氮化鋼,其所含元素有利於(yú)氮化。40Cr經氮化處理後可獲(huò)得較高的表麵硬度,40Cr調質後氮化處理硬度最(zuì)高能達到HRA72~78,即HRC43~55。
氮化工件工(gōng)藝路線:鍛造-退火-粗加(jiā)工-調質-精加工-除應力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由於氮化層薄,並且較脆,因(yīn)此要求有較高強度的心部組織(zhī),所(suǒ)以要先進行調質熱處理,獲得回火索氏(shì)體,提高心部機械性能和氮化層質量。
焊接
40Cr焊接前注意預熱,以(yǐ)防止因基體散熱,造成焊縫內部激冷淬裂。焊接後調質前(qián)最好加一遍正火。
40Cr的焊接性:
結晶時易偏(piān)析,對結晶裂紋(一種熱裂紋)比較敏感,焊接(jiē)時容易(yì)在弧(hú)坑和焊縫中凹下的部分開裂。含碳量較高(gāo),快冷時易得到對冷裂(liè)紋很敏感的淬(cuì)硬(yìng)組織(馬氏體組織)。過熱區在冷速較大時,很容易形成硬脆的高碳馬氏體而使過熱區(qū)脆化。
焊(hàn)接工藝要點:
1、一般(bān)在退火(正火)狀態下進行焊接。
2、焊接方法不受限製
3、用較大(dà)線能量,適當提高預熱溫度,一般預熱溫(wēn)度及層間溫度可控製在250~300℃之間。
4、焊接材料應保(bǎo)證熔敷金屬的成分與母材基本相同,如J107-Cr
5、焊後應及時進行調質(zhì)熱處(chù)理。若及時進行調質處理有困難,可進行中間退火或在高(gāo)於預熱的溫度下保溫一段(duàn)時間,以排除(chú)擴散氫並軟(ruǎn)化組織(zhī)。 對結構複雜、焊縫較多的產品,可在焊完一定數量(liàng)的焊縫後,進行一次(cì)中間退火。
生鐵屑保護擺動回火規(guī)範 (670±10)℃×2h,隨爐(lú)升溫,(710±10)℃×2h,隨爐(lú)降溫,(670±10)℃×2h,隨爐升溫,(710±10)℃×2h,再隨(suí)爐降溫,(670±10)℃×2h,隨(suí)爐升溫, (710±10)℃×2h,隨爐降溫,共3個循環,再降溫至550℃,出爐空冷(lěng)。處理後硬度153HBS。
交貨狀(zhuàng)態
40Cr交貨(huò)狀態以熱處理(正火、退火或高溫回火)或不熱處理狀態交貨,交貨狀(zhuàng)態應(yīng)在(zài)合同中(zhōng)注明。
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