40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼
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基本介紹：40Cr是我國GB的標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)，40Cr鋼是機(jī)械制造業(yè)使用最廣泛的鋼之一。調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)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(shí)可淬透到Ф28～60mm,油淬時(shí)可淬透到Ф15～40mm。這種鋼除調(diào)質(zhì)處理外還適于氰化和高頻淬火處理。切削性能較好，當(dāng)硬度為174～229HB時(shí)，相對(duì)切削加工性為60%。該鋼適于制作中型塑料模具。
化學(xué)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(xué)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(qiáng)度（σb/MPa）：≥810（實(shí)際硬度25HRC時(shí)）
屈服點(diǎn)（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(tài)）：≤207
特性用途
特性：中碳調(diào)質(zhì)鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價(jià)格適中，加工容易，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進(jìn)組織細(xì)化，接近平衡狀態(tài)，可改進(jìn)毛坯的切削性能。在溫度550~570℃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(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。
【 供貨狀態(tài)及硬度】
退火態(tài)，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(dá)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(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72~78HRA，心部硬度達(dá)到43~55HRC。
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。
焊接
40Cr焊接前注意預(yù)熱，以防止因基體散熱，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熱區(qū)脆化。
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