40Cr是我國GB的標準鋼種，40Cr鋼是機械制造業(yè)中應用最廣泛的鋼材之一。經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，具有良好的綜合力學性能、良好的低溫沖擊韌性和較低的缺口敏感性。鋼的淬透性好，水淬可達ф 28 ~ 60 mm，油淬可達ф 15 ~ 40 mm。該鋼除調(diào)質(zhì)處理外，還適用于氰化和高頻淬火處理?？杉庸ば院谩．斢捕葹?74 ~ 229 HB時，相對切削加工性為60%。這種鋼適合制作中型塑料模具。

化學組成

C:0.37~0.44

Si:0.17~0.37

錳:0.50~0.80

Cr:0.80~1.10

Ni:≤0.30

P:≤0.030

S:≤0.030

銅:≤0.30

Mo:≤0.10

力學性能

樣品空白尺寸(毫米):25

熱處理:

第一次淬火加熱溫度(℃):850；冷卻液:機油

第二次淬火加熱溫度(℃):-

回火加熱溫度(℃):520；

抗拉強度(σ b/MPa): ≥ 980

屈服點(σ s/MPa): ≥ 785

斷裂伸長率(δ 5/%): ≥ 9

面積收縮率(ψ/%): ≥ 45

沖擊吸收功(aku2/j): ≥ 47

布氏硬度(100/3000HBS)(高溫退火或回火):≤207

40Cr的基本性能

中國GB標準鋼種為40Cr，德國DIN標準材質(zhì)1.17035/1.7045，德國DIN標準鋼種41Cr4/42Gr4，英國EN標準鋼種18，英國BS標準鋼種41Cr4，法國AFNOR標準鋼種42Cr4，法國NF標準鋼種38Cr4/41Cr4，意大利UNI標準鋼種41Cr4，比利時NBN標準鋼種42 Cr 4，瑞典SS標準鋼種2245，美國AISI/SAE/ASTM標準鋼種514

[臨界點溫度]

(近似值)Ac3=780℃

[標準化代碼]

溫度850~870℃，硬度179~229HBS。

[冷壓坯軟化處理規(guī)范]

溫度740~760℃，保溫時間4~6h，然后以5~10℃/h的降溫速率降溫至≤600℃，再出爐空冷卻。

處理前硬度≤217HBS，軟化后硬度≤163HBS。

[生鐵屑保護擺動回火規(guī)范]

(670±10)℃×2h，(710±10)℃×2h，(670±10)℃×2h，(710±10)℃×2h，然后(670±10)℃×處理后硬度為153HBS。

【淬火和回火處理規(guī)范】

淬火溫度850℃±10℃，油冷；回火溫度520℃±10℃，水、油空冷。

淬火和回火硬度

40Cr調(diào)質(zhì)后的硬度在32-36HCR左右，也就是301-340HB左右。

40cr-830-860℃油淬火->: 55HRC

150℃-55℃回火

200℃-53℃回火

300℃-51℃回火

400℃-43℃回火

500℃-34℃回火

550℃-32℃回火

600℃-28℃回火

650℃ - 24HRC回火

特色用途

該鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后，用于制造承受中等載荷、中速工作的機械零件，如汽車轉(zhuǎn)向節(jié)、后半軸，以及機床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、中心套等；中溫淬火回火后，用于制造承受高載荷、沖擊和中速的零件，如齒輪、主軸、油泵轉(zhuǎn)子、滑塊、套環(huán)等。低溫淬火回火后，用于制造重載荷、低沖擊和耐磨的零件，如25毫米、主軸、軸、套環(huán)等。；經(jīng)調(diào)質(zhì)和高頻表面淬火后，用于制造表面硬度高、耐磨性好、無大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、芯軸、銷、連桿、螺釘、螺母、進氣門等。此外，這種鋼還適用于制造各種經(jīng)碳氮共滲處理的傳動件，如大直徑、低溫韌性好的齒輪、軸等。

[供應狀態(tài)和硬度]

退火狀態(tài)，硬度≤207HBS。

40cr軸零件

軸類零件是機械中經(jīng)常遇到的典型零件之一。主要用于支撐傳動部件，傳遞扭矩，承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)零件，長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、錐面、內(nèi)孔、螺紋和相應端面組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空芯軸和曲軸等。

軸的長徑比小于5，稱為短軸，長徑比大于20，稱為細長軸，大部分軸介于兩者之間。

軸由軸承支撐，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準，一般要求其精度和表面質(zhì)量。其技術(shù)要求一般是根據(jù)軸的主要功能和工作條件制定的，通常包括以下幾項:

(1)具有尺寸精度承載功能的軸頸為了確定軸的位置，通常要求其尺寸精度(IT5~IT7)。一般裝配傳動件的軸頸尺寸精度較低(IT6~IT9)。

(二)幾何精度軸類零件的幾何精度主要指軸頸、外錐、莫爾斯錐孔等的圓度和圓柱度。一般公差應限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對于精度要求較高的內(nèi)外圓面，應在圖紙上標注允許偏差。

(3)相互位置精度軸類零件的位置精度要求主要由軸在機械中的位置和作用決定。一般要保證裝配好的傳動件的軸頸與軸承軸頸的同軸度，否則傳動件(齒輪等)的傳動精度。)會受到影響，產(chǎn)生噪音。對于普通精密軸，配合軸段到軸承軸頸的徑向跳動一般為0.01~0.03mm，對于高精度軸(如主軸)，一般為0.001 ~ 0.005 mm。

(4)表面粗糙度一般情況下，與傳動部件配合的軸徑表面粗糙度為Ra 2.5 ~ 0.63微米，與軸承配合的軸承軸徑表面粗糙度為Ra 0.63 ~ 0.16 μ m

40Cr是軸類零件常用的材料，價格便宜。經(jīng)調(diào)質(zhì)(或正火)處理后，可獲得較好的切削性能和較高的強度、韌性等綜合力學性能。淬火后，表面硬度可達45 ~ 52 HRC。

40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度、高轉(zhuǎn)速的軸類零件。經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后，這些鋼具有較好的綜合力學性能。

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50 ~ 58HRC，且具有較高的抗疲勞性和較好的耐磨性，可制成精度較高的軸。

精密機床主軸(如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸)可采用38CrMoAIA氮化鋼制造。這種鋼經(jīng)過淬火回火和表面滲氮后，不僅可以獲得較高的表面硬度，而且可以保持軟心，因此具有良好的沖擊韌性。與滲碳淬火鋼相比，具有熱處理變形小、硬度高等特點。

40Cr廣泛用于機械制造，這種鋼具有良好的力學性能。不過這是中碳鋼，淬火性能不好。40Cr可以硬化到HRC42~46。因此，如果需要表面硬度并且希望40Cr具有優(yōu)異的機械性能，40Cr的表面通常被感應淬火，從而可以獲得所需的表面硬度。

淬火過程

40Cr 850℃淬火，油冷；520℃回火，水冷油冷。40Cr表面淬火硬度為52-60HRC，火焰淬火硬度可達48-55HRC。

40Cr滲氮處理

40Cr屬于滲氮鋼，其元素有利于滲氮。滲氮后，40Cr可以獲得較高的表面硬度。調(diào)質(zhì)后，40Cr硬度可達72~78HRA，芯部硬度可達43~55HRC。

氮化工件的工藝路線:鍛造-退火-粗加工-淬火回火-精加工-消除應力-粗磨-氮化-精磨或磨削。由于氮化物層薄而脆，要求具有高強度的芯部結(jié)構(gòu)，因此需要進行淬火和回火熱處理，以獲得回火索氏體，提高芯部的機械性能和氮化物層的質(zhì)量。

40Cr的焊接性

40Cr焊接前注意預熱，防止因基體散熱造成焊縫內(nèi)部淬火裂紋。最好是焊后調(diào)質(zhì)前再正火。結(jié)晶時易偏析，對結(jié)晶裂紋(熱裂紋的一種)敏感，焊接時弧坑凹部和焊縫易開裂。含碳量高，在快速冷卻過程中容易獲得對冷裂紋敏感的硬化組織(馬氏體組織)。過熱區(qū)冷卻速率高時，容易形成硬脆的高碳馬氏體，使過熱區(qū)變脆。

焊接工藝要點:

1.焊接通常在退火(正火)條件下進行。

2.焊接方法不受限制

3.預熱溫度可以用較大的線能量適當提高。預熱溫度和夾層溫度一般可控制在250 ~ 300℃之間。

4.焊接材料應保證熔敷金屬的成分與母材基本相同，如J107-Cr

5.焊接后應及時進行調(diào)質(zhì)熱處理。如果難以及時進行調(diào)質(zhì)處理，可進行一段時間高于預熱溫度的中間退火或保溫，以消除擴散氫，軟化組織。對于結(jié)構(gòu)復雜、焊縫多的產(chǎn)品，可以在焊接一定數(shù)量的焊縫后進行中間退火。

40cr交付狀態(tài)

40Cr的交貨狀態(tài)應進行熱處理(正火、退火或高溫回火)或不進行熱處理，交貨狀態(tài)應在合同中注明。