40Cr材料性能及用途.docx

40Cr基本信息根据标准 GB/T 3077-1999 对应国外标准:JIS G4053 ASTM A29/ISO 683-18:1996 e化学成分牌 号CSiMnCrNiPSCU40C0.37~0.17~0.50~0.80~W0.W0.<0.0<0.0r0.440.370.801.100300353530[2]力学性能40Cr圆棒试样毛坯尺寸（mm）： 25热处理：第一次淬火加热温度（°C）： 850；冷却剂：油第二次淬火加热温度（C）：-回火加热温度（C）： 520；冷却剂：水、油抗拉强度（ob/MPa）：M980屈服点（os/MPa）：M785断后伸长率（6 5/%）：M9断面收缩率（W/%）：M45冲击吸收功（Aku2/J）：M47布氏硬度（HBS100/3000 ）（退火或高温回火状态）：兰207⑶40cr介绍【参考对应钢号】我国GB的标准钢号是40Cr、德国DIN标准材料编号1.17035/1.7045、 德国DIN标准钢号41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、英国BS标准钢号 41Cr4、法国AFNOR标准钢号42C4、法国NF标准钢号38Cr4/41Cr4、意大 利UNI标准钢号41Cr4、比利时NBN标准钢号42Cr4、瑞典SS标准钢号2245、 美国 AISI/SAE/ASTM 标准钢号 5140、日本 JIS 标准钢号 SCr440(H)/SCr440、 美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。

临界点温度】(近似值)Acm=780°C【正火规范】温度 850~870C，硬度 179~229HBS冷压毛坯软化处理规范】温度740〜760C，保温时间4~6h，再以5~10C/h的冷速，降温到 W600C，出炉空冷处理前硬度W217HBS，软化后硬度W163HBS生铁屑保护摆动回火规范】(670±10)CX2h，随炉升温，(710±10)CX2h，随炉降温，(670±10)CX2h，随炉升温，(710±10)CX2h，再随炉降温，(670±10)CX2h，随炉升温，(710±10)CX2h，随炉降温，共3个循 环，再降温至550C，出炉空冷处理后硬度 153HBS调质处理规范】淬火温度850C ±10C，油冷；回火温度 520C±10C，水、油空冷[4]40Cr调质硬度40Cr调质以后的硬度大概在HRC32-36之间，也就是说大概HB330-380 之间.40Cr--830-860C 油淬一＞55HRC150C 回火一55HRC200C回火--53HRC⑸⑹300C 回火一51HRC400C 回火一43HRC500C 回火一34HRC550C 回火一32HRC600C 回火一28HRC650C 回火一24HRC40cr特性及用途特性中碳调制钢，冷镦模具钢。

该钢价格适中，加工容易，经适当的热处 理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性正火可促进组织球化，改进硬 度小于160HBS毛坯的切削性能在温度550~570°C进行回火，该钢具有最 佳的综合力学性能该钢的淬透性高于 45钢，适合于高频淬火，火焰淬火 等表面硬化处理等用途这种钢经调质后用于制造承受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造承受高负荷、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 制造承受重负荷、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；经调质并高频表面淬火后用于制造具有 高的表面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，这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件，如直径较大和低温韧性好的齿轮 和轴［7供货状态及硬度】退火态，硬度W207HBS40cr轴类零件轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一它主要用来支承传动零 部件，传递扭矩和承受载荷。

轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径， 一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成根 据结构形状的不同，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的称为细长轴，大多数轴介于 两者之间轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈轴颈是轴的装配基准， 它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用 和工作条件制定，通常有以下几项：(一) 尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置，通常对其尺寸精 度要求较高(IT5〜IT7)装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低 (IT6〜 IT9)二) 几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、 莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内 对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差三）相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的 位置和功用决定的通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要 求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声普通精度的轴，其配合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）通常为0.001〜0.005mm。

四）表面粗糙度 一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为 Ra2.5〜 0.63um，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为 Ra0.63〜0.16um毛坯和材料（一） 轴类零件的毛坯 轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件 及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式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， 这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种中小批 生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻二） 轴类零件的材料轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选 用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获 得一定的强度、韧性和耐磨性40Cr是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可 得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬 火后表面硬度可达45〜52HRC40Cr等合金结构钢适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，具有较好的综合机械性能轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可 达50〜58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精 度的轴。

精密机床的主轴（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表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且 能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好与渗碳淬火钢比较，它有热处理 变形很小，硬度更高的特性40Cr广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好但是这是一种中碳 钢，淬火性能并不好，40Cr可以淬硬至HRC42〜46所以如果需要表面硬度， 又希望发挥40Cr优越的机械性能，常将40Cr表面渗碳淬火，这样就能得 到需要的表面硬度40Cr弹性模数40Cr弹性模数：弹性模量E（20°C） /MPa 200000〜211700，切变模量 G（20°C） 80800热处理工艺淬火工艺40Cr淬火850°C，油冷；回火520°C，水冷、油冷40Cr表面淬火硬度 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 得较高的表面硬度，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：锻造一退火一粗加工一调质一精加工一除应力一 粗磨一氮化一精磨或研磨由于氮化层薄，并且较脆，因此要求有较高强 度的心部组织，所以要先进行调质热处理，获得回火索氏体，提高心部机 械性能和氮化层质量。

软氮化是活性氮化，现在比较常用的是气体氮化.焊接40Cr焊接前注意预热，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）比较敏感，焊接时容易在 孤坑和焊缝中凹下的部分开裂含碳量较高，快冷时易得到对冷裂纹很敏 感的淬硬组织（马氏体组织）过热区在冷速较大时，很容易形成硬脆的 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）状态下进行焊接2、 焊接方法不受限制3、 用较大线能量，适当提高预热温度，一般预热温度及层间温度可控 制在250〜300C之间4、 焊接材料应保证熔敷金属的成分与母材基本相同，如 J107—Cr5、 焊后应及时进行调质热处理若及时进行调质处理有困难，可进行 中间退火或在高于预热的温度下保温一段时间，以排除扩散氢并软化组织 对结构复杂、焊缝较多的产品，可在焊完一定数量的焊缝后，进行一次中 间退火交货状态40Cr交货状态以热处理（正火、退火或高温回火）或不热处理状态交货， 交货状态应在合同中注明.表示方法①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表 示，如40Cr、25Cr2MoVA合金管 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素 外，一般以百分之几表示。

当平均合金含量V 1.5%时，钢号中一般只标出 元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦 可标以数字〃1〃，例如钢号〃 12CrMoV〃和〃12Cr1MoV〃，前者铭含量为 0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同当合金元素平均含量 N1.5%、N2.5%、N3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表 示为2、3、4……等例如 18Cr2Ni4WA③ 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，虽然含量很低，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 高级优质钢应在钢号最后加〃A〃，以区别于一般优质钢♦圆钢：每米重量（公斤）=0.00617X直径X直径（注：螺纹钢和圆钢相 同）重量计算♦扁钢：每米重量（公斤）=0.00785X厚度X边宽♦管材：每米重量（公斤）=0.02466X壁厚X（外径-壁厚）♦板材:每米重量（公斤）=0.785X厚度。