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40Cr合金圆钢
40Cr钢材是中碳调制钢,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℃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。
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。
弹性模量:
弹性模量E(20℃) /MPa 200000~211700 ,切变模量G(20℃) 80800
热处理:
淬火850℃,油冷;回火520℃,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钢材属于可氮化钢,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-退火-粗加工-调质-精加工-除应力-粗磨-氮化-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钢材焊接前注意预热,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。 结晶时易偏析,对结晶裂纹(一种热裂纹)比较敏感,焊接时容易在弧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。
力学性能:
试样毛坯尺寸(mm):25
热处理:
第一次淬火加热温度(℃):850;冷却剂:油
第二次淬火加热温度(℃):-
回火加热温度(℃):520;冷却剂:水、油
抗拉强度(σb/MPa):≥980
屈服点(σs/MPa):≥785
断后伸长率(δ5/%):≥9
断面收缩率(ψ/%):≥45
冲击吸收功(Aku2/J):≥47
布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高温回火状态):≤207
理论重量公式:
板材计算:长*宽*厚度*密度/1000000=重量/KG
棒材计算:半径*半径*3.14*密度/1000000=重量/KG
板材密度:7.85
棒材密度:7.85
基本信息
20Cr,低淬透性渗碳钢。统一数字代号:A20202
标准 GB/T 3077-1999 GB/T 17107
AISI 5120
JIS SCr435
GB 20Cr
DIN 20Cr4
供货状态及硬度:退火态,硬度≤179HBS
化学成分
(质量分数)(%)
碳C:0.18~0.24
硅Si:0.17~0.37
锰Mn:0.50~0.80
铬Cr:0.70~1.00
硫 S :允许残余含量≤0.035
磷 P :允许残余含量≤0.035
镍 Ni:允许残余含量≤0.030
铜 Cu:允许残余含量≤0.030
钼 Mo:允许残余含量≤0.015
力学性能
试样毛坯尺寸(mm):15
热处理:
第一次淬火加热温度(℃):880;冷却剂:水、油
第二次淬火加热温度(℃):780~820;冷却剂:水、油
回火加热温度(℃):200;冷却剂:水、空
抗拉强度(σb/MPa):≥835
屈服点(σs/MPa):≥540
断后伸长率(δ5/%):≥10
断面收缩率(ψ/%):≥40
冲击吸收功(Aku2/J):≥47
布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高温回火状态):≤179
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。
主要特性
与15Cr钢相比,有较高的强度及淬透性,在油中临界淬透直径达4 ~22mm,在水中临界淬透直径达11~40mm,但韧性较差,此钢渗碳时仍有晶粒长大倾向,降温直接淬火对冲击韧性影响较大,所以渗碳后需二次淬火以提高零件心部韧性,无回火脆性;钢的冷应变塑性高,可在冷状态下拉丝;可切削性在高温正火或调质状态下良好,但退火后较差;20Cr为珠光体,焊接性较好,焊后一般不需热处理,但厚度大于15mm的零件在焊前需预热到100~150℃,焊后也可不进行回火热处理。
加工工艺
材料加工
该钢淬火、低温回火后具有良好的综合力学性能,低温冲击韧性良好,回火脆性不明显。渗碳时钢的晶粒有长大趋势,所以要求二次淬火,以提高心部韧性,不宜降温淬火。当正火后硬度为170-217HB时,相对切屑加工性约为65%,焊接性中等,焊前应预热到100-150℃,冷变形时塑性中等。
为了提高模具型腔的耐磨性,模具成型后需要进行渗碳处理,然后再进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性。对于使用寿命要求不很高的模具,也可以直接进行调质处理。国内也有不少应用低碳马氏体刚强烈淬火制造冷作模具的实例。
该钢模具零件工艺路线:下料-锻造模胚-退火-机械粗加工-冷挤压成型-再结晶退火-机械精加工-渗碳-淬火、回火-研磨抛光-装配。
工艺规范
正火规范:温度920-950℃,硬度156-179HBS。
冷压毛胚软化处理规范:温度700~720℃,保温时间8~15h,以50~100℃/h的冷速,随炉降至温度≤550~600℃,出炉空冷。处理前硬度≤179HBS,软化后硬度≤140HBS。
计算公式
◆扁钢:每米重量(公斤)=0.00785×厚度×边宽
◆管材:每米重量(公斤)=0.02466×壁厚×(外径-壁厚)
◆棒材:直径*直径*长度*0.00623=kg/米(每米的重量)
◆板材:长*宽*高*0.00785=kg/米(每米的重量)
主要经营:进口模具钢、军工钢、合金钢、易切削钢、弹簧钢、轴承钢、高速钢、齿轮钢、不锈钢、无磁钢、耐磨钢、钨钢,代理销售:日本日立,日本大同,瑞典一胜百,奥地利百禄,美国芬可乐,德国撒斯特等世界著名钢厂优质塑胶模具钢,冷作模具钢,热作模具钢。
Cr12 Cr12MoV SKD11 DC53 Cr12Mo1V1 P20 718(H) H13
4Cr5MoSiV1 NAK80 S136(H) SKD61 DAC SLD 2738 2311 2316 2083 8407 M2 SKS3 O1(油钢) A2 A3 S45C
二、 齿轮钢、轴承钢
15CrMo 20CrMO 22CrMoH 20CrMnMo 20-30CrMnTi 20CrNiMo 8620 GCr15 SUJ2 G20CrNiMo
G20CrNi2Mo 25CrNiMoV 25Cr2MoV 17CrNiMo6 34CrNiMo6 30CrNiMo8
三、 军工特钢:
40CrNiMoA
45CrNiMoV 20Ni4Mo 30CrMnSiA 35CrMnSiA 38CrSi 12CrNi3A 20CrNi3A 30CrNi3A
34-37CrNi3A 34-37CrNi3MoA PCrNiMoA PCrNiMoA PCrNi3MoA 12Cr2Ni4A
20Cr2Ni4A 18-25Cr2NI4WA
四、 高强度合金结构钢
20Cr 40Cr 30CrMo 35CrMo 42CrMo 20-30-40CrMnMo 38CrMoAL 27SiMn
五、 低合金结构钢、易切削钢
16Mn Q345B Q345D Q235 20-30Mn 20-45Mn2 15CrMn 20CrMn 16MnCr5(德国) 20MnCr5 Y15 Y15Pb 1215 1018 12L14
六、 弹簧圆钢、冷拉光圆、盘圆
65Mn 60Si2Mn 50CrV 60Si2CrV SUP7 SUP10(日本)
七、 不锈圆钢
1Cr13 2Cr13 3Cr13 4Cr13 304 321 630 9Cr18Mo 9Cr18MoV 4Cr9Si2
八、高速工具钢
W18Cr4V W6Mo5Cr4V2 碳工钢 T8-T10 合工钢 CrWMn 9CrSi 3Cr2W8V
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