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概述
40Cr是我國我國GB的標準鋼號，40Cr鋼是機械制造業使用最廣泛的鋼之一。調質處理後具有良好的綜合力學性能，良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性。鋼的淬透性良好，水淬時可淬透到Ф28～60mm,油淬時可淬透到Ф15～40mm。這種鋼除調質處理外還適於氰化和高頻淬火處理。切削性能較好，當硬度為HB174～229時，相對切削加工性為60%。該鋼適於制作中型塑料模具。

基本信息

根據標準GB/T 3077-1999及GB/T 17107-1997
對應國外標準:
JIS: SCr440
ASTM: 5140　
ISO: 41Cr4

化學成分

C:0.37~0.44
Si:0.17~0.37
Mn:0.50~0.80
Cr:0.80~1.10
Ni:≤0.030
P:≤0.035
S:≤0.035
Cu:≤0.030

力學性能

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
抗拉強度（σb/MPa）：≥980
屈服點（σs/MPa）：≥785
斷後伸長率（δ5/%）：≥9
斷面收縮率（ψ/%）：≥45
沖擊吸收功（Aku2/J）：≥47
佈氏硬度（HBS100/3000）（退火或高溫回火狀態）：≤207

40cr介紹

【參考對應鋼號】
我國GB的標準鋼號是40Cr、德國DIN標準材料編號1.17035/1.7045、德國DIN標準鋼號41Cr4/42Gr4、英國EN標準鋼號18、英國BS標準鋼號41Cr4、法國AFNOR標準鋼號42C4、法國NF標準鋼號38Cr4/41Cr4、意大利UNI標準鋼號41Cr4、比利時NBN標準鋼號42Cr4、瑞典SS標準鋼號2245、美國AISI/SAE/ASTM標準鋼號5140、日本JIS標準鋼號SCr440(H)/SCr440、國際標準化組織ISO標準鋼號41Cr4。
【臨界點溫度】
（近似值） Acm=780℃
【正火規范】
溫度850~870℃，硬度179~229HBS。
【冷壓毛坯軟化處理規范】
溫度740~760℃，保溫時間4~6h，再以5~10℃/h的冷速，降溫到≤600℃，出爐空冷。
處理前硬度≤217HBS，軟化後硬度≤163HBS。
【生鐵屑保護擺動回火規范】
（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個循環，再降溫至550℃，出爐空冷。處理後硬度153HBS。
【調質處理規范】
淬火溫度850℃ ±10℃，油冷；回火溫度520℃±10℃，水、油空冷。

40Cr調質硬度

40Cr調質以後的硬度大概在HRC32-36之間,也就是說大概HB301-340之間.
40Cr--830-860℃油淬-->55HRC
150℃回火--55HRC
200℃回火--53HRC
300℃回火--51HRC
400℃回火--43HRC
500℃回火--34HRC
550℃回火--32HRC
600℃回火--28HRC
650℃回火--24HRC

40cr特性及用途

特性
中碳調制鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價格適中，加工容易，經適當的熱處理以後可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進組織球化，改進硬度小於160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進行回火，該鋼具有最佳的綜合力學性能。該鋼的淬透性高於45鋼，適合於高頻淬火，火焰淬火等表面硬化處理等。
用途
這種鋼經調質後用於制造承受中等負荷及中等速度工作的機械零件，如汽車的轉向節、後半軸以及機床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等；經淬火及中溫回火後用於制造承受高負荷、沖擊及中等速度工作的零件，如齒輪、主軸、油泵轉子、滑塊、套環等；經淬火及低溫回火後用於制造承受重負荷、低沖擊及具有耐磨性、截面上實體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿、主軸、軸、套環等；經調質並高頻表面淬火後用於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、進氣閥等。此外，這種鋼又適於制造進行碳氮共滲處理的各種傳動零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。
【供貨狀態及硬度】
退火態，硬度≤207HBS。

40Cr是軸類零件的常用材料，它價格便宜經過調質（或正火）後，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火後表面硬度可達45～52HRC。
40Cr等合金結構鋼適用於中等精度而轉速較高的軸類零件，這類鋼經調質和淬火後，具有較好的綜合機械性能。
軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經調質和表面高頻淬火後，表面硬度可達50～58HRC，並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。
精密機床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經調質和表面氮化後，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廣泛用於機械制造，這種鋼的機械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性能並不好，40Cr可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望發揮40Cr優越的機械性能，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
40Cr彈性模數: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，火焰淬火能達到HRC48-55。
氮化處理
40Cr屬於可氮化鋼，其所含元素有利於氮化。40Cr經氮化處理後可獲得較高的表面硬度，40Cr調質後氮化處理硬度最高能達到HRA72~78，即HRC43~55。
氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調質－精加工－除應力－粗磨－氮化－精磨或研磨。由於氮化層薄，並且較脆，因此要求有較高強度的心部組織，所以要先進行調質熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機械性能和氮化層質量。軟氮化是活性氮化,現在比較常用的是氣體氮化.
焊接
40Cr焊接前註意預熱，以防止因基體散熱，造成焊縫內部激冷淬裂。焊接後調質前最好加一遍正火。
40Cr的焊接性：
結晶時易偏析，對結晶裂紋（一種熱裂紋）比較敏感，焊接時容易在弧坑和焊縫中凹下的部分開裂。含碳量較高，快冷時易得到對冷裂紋很敏感的淬硬組織（馬氏體組織）。過熱區在冷速較大時，很容易形成硬脆的高碳馬氏體而使過熱區脆化。
焊接工藝要點：
1、一般在退火（正火）狀態下進行焊接。
2、焊接方法不受限制
3、用較大線能量，適當提高預熱溫度，一般預熱溫度及層間溫度可控制在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、焊後應及時進行調質熱處理。若及時進行調質處理有困難，可進行中間退火或在高於預熱的溫度下保溫一段時間，以排除擴散氫並軟化組織。對結構復雜、焊縫較多的產品，可在焊完一定數量的焊縫後，進行一次中間退火。
生鐵屑保護擺動回火規范（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個循環，再降溫至550℃，出爐空冷。處理後硬度153HBS。[3]
交貨狀態
40Cr交貨狀態以熱處理(正火、退火或高溫回火)或不熱處理狀態交貨,交貨狀態應在合同中註明.

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