基本信息
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3077-1999及GB/T 17107-1997
對(duì)應(yīng)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn):JIS G4053
ASTM A29/
ISO 683-18:1996
化學(xué)成分
| 牌號(hào) |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
P |
S |
CU |
| 40Cr |
0.37~0.44 |
0.17~0.37 |
0.50~0.80 |
0.80~1.10 |
≤0.030 |
≤0.035 |
≤0.035 |
≤0.030 |
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；冷卻劑：水、油
40CR圓材
抗拉強(qiáng)度（σb/MPa）：≥980
屈服點(diǎn)（σs/MPa）：≥785
斷后伸長(zhǎng)率（δ5/%）：≥9
斷面收縮率（ψ/%）：≥45
沖擊吸收功（Aku2/J）：≥47
布氏硬度（HBS100/3000）（退火或
高溫回火狀態(tài)）：≤207
40cr介紹
【參考對(duì)應(yīng)
鋼號(hào)】
我國(guó)GB的標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)是40Cr、
德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)材料編號(hào)1.17035/1.7045、德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4/42Gr4、
英國(guó)EN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)18、英國(guó)BS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4、
法國(guó)AFNOR標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)42C4、法國(guó)NF標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)38Cr4/41Cr4、
意大利UNI標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4、
比利時(shí)NBN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)42Cr4、
瑞典SS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)2245、
美國(guó)AISI/SAE/ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)5140、
日本JIS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)SCr440(H)/SCr440、美國(guó)AISI/SAE/ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)5140、
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4。
【臨界點(diǎn)溫度】
?。ń浦担?Acm=780℃
【正火規(guī)范】
溫度850~870℃，
硬度179~229HBS。
【冷壓毛坯軟化處理規(guī)范】
溫度740~760℃，保溫時(shí)間4~6h，再以5~10℃/h的冷速，降溫到≤600℃，出爐空冷。
處理前硬度≤217HBS，軟化后硬度≤163HBS。
【生鐵屑保護(hù)擺動(dòng)回火規(guī)范】
?。?70±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，隨爐升溫, （710±10）℃×2h，隨爐降溫,共3個(gè)循環(huán)，再降溫至550℃，出爐空冷。處理后硬度153HBS。
【調(diào)質(zhì)處理規(guī)范】
淬火溫度850℃ ±10℃，油冷；回火溫度520℃±10℃，水、油空冷。
40Cr調(diào)質(zhì)硬度
40Cr
調(diào)質(zhì)以后的硬度大概在HRC32-36之間,也就是說(shuō)大概HB330-380之間.
40Cr--830-860C油淬-->55HRC
150C回火--55HRC
200C回火--53HRC
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特性及用途
特性
中碳調(diào)制鋼，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)組織球化，改進(jìn)硬度小于160HBS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(chē)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(wú)很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷(xiāo)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≤207HBS。
40cr軸類(lèi)零件
軸類(lèi)零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來(lái)支承傳動(dòng)零 部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類(lèi)零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，一般由
同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類(lèi)零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。
軸的長(zhǎng)徑比小于5的稱(chēng)為短軸，大于20的稱(chēng)為細(xì)長(zhǎng)軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。
軸用
軸承支承，與軸承配合的軸段稱(chēng)為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項(xiàng)：
(一)尺寸精度 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對(duì)其尺寸精度要求較高（IT5～I(xiàn)T7）。裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6～I(xiàn)T9）。
(二)幾何形狀精度 軸類(lèi)零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對(duì)精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。
(三)相互位置精度 軸類(lèi)零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對(duì)支承軸頸的同軸度要求，否則會(huì)影響傳動(dòng)件（齒輪等）的傳動(dòng)精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對(duì)支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為0.01～0.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.001～0.005mm。
(四)表面粗糙度 一般與傳動(dòng)件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63～0.16μm。
毛坯和材料
(一)軸類(lèi)零件的毛坯 軸類(lèi)零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類(lèi)型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)，選用棒料、鍛件等毛坯形式。對(duì)于外圓直徑相差不大的軸，一般以棒料為主；而對(duì)于外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，這樣既節(jié)約材料又減少機(jī)械加工的工作量，還可改善機(jī)械性能。
根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同，毛坯的鍛造方式有自由鍛和模鍛兩種。中小批生產(chǎn)多采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用模鍛。
(二)軸類(lèi)零件的材料 軸類(lèi)零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的
強(qiáng)度、
韌性和
耐磨性。
40Cr是軸類(lèi)零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC。
40Cr等
合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類(lèi)零件，這類(lèi)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火后，具有較好的綜合機(jī)械性能。
軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面高頻淬火后，表面硬度可達(dá)50～58HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。
精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與
滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。
40Cr廣泛用于機(jī)械制造，這種鋼的機(jī)械性能很好。但是這是一種中碳鋼，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，又希望發(fā)揮40Cr優(yōu)越的機(jī)械性能，常將40Cr表面滲碳淬火，這樣就能得到需要的表面硬度。
40Cr彈性模數(shù)
40Cr彈性模數(shù):彈性模量E(20℃) /MPa 200000～211700 ，切變模量G(20℃) 80800
熱處理工藝
淬火工藝
40Cr淬火850℃,油冷；回火520℃,水冷、油冷。40Cr表面淬火硬度為HRC52-60，火焰淬火能達(dá)到HRC48-55。
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HRA72~78，即HRC43~55。
氮化工件工藝路線(xiàn)：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。軟氮化是活性氮化,現(xiàn)在比較常用的是氣體氮化.
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(kāi)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(guò)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(guò)熱區(qū)脆化。
焊接工藝要點(diǎn)：
1、一般在退火（正火）狀態(tài)下進(jìn)行焊接。
2、焊接方法不受限制
3、用較大線(xiàn)能量，適當(dāng)提高預(yù)熱溫度，一般預(yù)熱溫度及層間溫度可控制在250～300℃之間。
4、焊接材料應(yīng)保證熔敷金屬的成分與母材基本相同，如J107－Cr
5、焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。若及時(shí)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理有困難，可進(jìn)行中間退火或在高于預(yù)熱的溫度下保溫一段時(shí)間，以排除擴(kuò)散氫并軟化組織。 對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊縫較多的產(chǎn)品，可在焊完一定數(shù)量的焊縫后，進(jìn)行一次中間退火。
生鐵屑保護(hù)擺動(dòng)回火規(guī)范 （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，隨爐升溫, （710±10）℃×2h，隨爐降溫,共3個(gè)循環(huán)，再降溫至550℃，出爐空冷。處理后硬度153HBS。
交貨狀態(tài)
40Cr交貨狀態(tài)以熱處理(正火、退火或
高溫回火)或不熱處理狀態(tài)交貨,交貨狀態(tài)應(yīng)在合同中注明.
表示方法
?、?鋼號(hào)開(kāi)頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示，如40Cr、
25Cr2MoVA合金管 ②鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量<1.5%時(shí)，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字"1"，例如鋼號(hào)"12CrMoV"和"12Cr1MoV"，前者鉻含量為0.4-0.6%，后者為0.9-1.2%，其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
?、垆撝械拟CV、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。
?、芨呒?jí)優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后加"A"，以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。
◆圓鋼:每米重量(公斤)=0.00617×直徑×直徑(注:螺紋鋼和圓鋼相同)
重量計(jì)算
◆扁鋼:每米重量(公斤)=0.00785×厚度×邊寬
◆管材:每米重量(公斤)=0.02466×壁厚×(外徑-壁厚)
◆板材:每米重量(公斤)=0.785×厚度
