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40Cr合金結構鋼

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基本介紹：40Cr是我國GB的標準鋼號，40Cr鋼是機械制造業使用最廣泛的鋼之一。調質處理后具有良好的綜合力學性能，良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性。鋼的淬透性良好，水淬時可淬透到Ф28～60mm,油淬時可淬透到Ф15～40mm。這種鋼除調質處理外還適于氰化和高頻淬火處理。切削性能較好，當硬度為174～229HB時，相對切削加工性為60%。該鋼適于制作中型塑料模具。

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

Mo:≤0.10

力學性能

試樣毛坯尺寸（mm）：25

熱處理：

第一次淬火加熱溫度（℃）：850；冷卻劑：油

第二次淬火加熱溫度（℃）：-

回火加熱溫度（℃）：520；

抗拉強度（σb/MPa）：≥810（實際硬度25HRC時）

屈服點（σs/MPa）：≥785

斷后伸長率（δ5/%）：≥9

斷面收縮率（ψ/%）：≥45

沖擊吸收功（Aku2/J）：≥47

布氏硬度（100/3000HBW）（退火或高溫回火狀態）：≤207

特性用途

特性：中碳調質鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價格適中，加工容易，經適當的熱處理以后可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進組織細化，接近平衡狀態，可改進毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進行回火，該鋼具有最佳的綜合力學性能。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：這種鋼經調質后用于制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、后半軸以及機床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等；

經淬火及中溫回火后用于制造承受高負荷、沖擊及中等速度工作的零件，如齒輪、主軸、油泵轉子、滑塊、套環等；

經淬火及低溫回火后用于制造承受重負荷、低沖擊及具有耐磨性、截面上實體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿、主軸、軸、套環等；

經調質并高頻表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而無很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、 螺釘、螺帽、進氣閥等。

此外，這種鋼又適于制造進行碳氮共滲處理的各種傳動零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。

【 供貨狀態及硬度】

退火態，硬度≤207HBW。

    淬火工藝

40Cr淬火850℃,油冷；回火220℃,水冷、油冷、空冷。40Cr表面淬火硬度為52-60HRC，火焰淬火能達到48-55HRC。

  氮化處理

40Cr屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。40Cr經氮化處理后可獲得較高的表面硬度，40Cr調質后氮化處理硬度最高能達到72~78HRA，心部硬度達到43~55HRC。

氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調質－精加工－除應力－粗磨－氮化－精磨或研磨。由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強度的心部組織，所以要先進行調質熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機械性能和氮化層質量。

  焊接

40Cr焊接前注意預熱，以防止因基體散熱，造成焊縫內部激冷淬裂。焊接后調質前最好加一遍正火。

40Cr的焊接性：

結晶時易偏析，對結晶裂紋（一種熱裂紋）比較敏感，焊接時容易在弧坑和焊縫中凹下的部分開裂。含碳量較高，快冷時易得到對冷裂紋很敏感的淬硬組織（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脆化。