號鋼和Cr鋼的區(qū)別和性能比較

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1、號鋼和Cr鋼的區(qū)別和性能比較 ４５號鋼和４０Cr鋼的區(qū)別和性能比較 一、45號鋼 45號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構用鋼，硬度不高易切削加工，模具中常用來做模板，梢子，導柱等，但須熱處理。 45號鋼化學成分： 含碳(C)量：~%, Si(硅)含量為：~%, Mn(錳)含量：~%, Cr(鉻)含量：≤%, S（硫）含量：≤ ％ P（磷）：≤％ Ni(鎳)含量：≤%， Cu(銅)含量：≤%。 45號鋼密度cm3, 彈性模量210GPa 力學性能 正火：850 ；淬火：840 ；回火：600 ；抗拉強度：不小于600Mpa ；屈服強度：不小于355Mpa ；伸長率：16% ；收縮率：40%

2、 ；沖擊功：39J ；鋼材交貨狀 態(tài)硬度：不大于未熱處理：229HBS ；退火鋼：197HBS ? ? 二、40Cr 40Cr是我國GB的標準鋼號，40Cr鋼是機械制造業(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(diào)質(zhì)處理外還適于氰化 和高頻淬火處理。切削性能較好，當硬度為HB174~229時，相對切削加工性為60%。該鋼適于制作中型塑料模具。 化學成分（％）： C:~, Si:~, Mn:~, Cr:~, Ni:≤ P:≤, S:≤, Cu:

3、≤ 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; (σb/MPa):≥980 (σs/MPa):≥785 (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):≤207 特性 中碳調(diào)質(zhì)鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價格適中，加工容易，經(jīng)適當?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進組織球化，改進硬度小于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

4、學性能。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。 三、比較： 45鋼的標準讀法應該叫“四五鋼”，而不是四十五號鋼。40Cr這種材料的含碳量為%～%，比45鋼（%～%）略低，Si、Mn的含量相當，含%～%。在熱軋供貨的情況下，這1% 的Cr基本不起作用，它倆的力學性能大體相當。由于40Cr的價格比45鋼貴一半左右，所以出于經(jīng)濟性的考慮能用45鋼的就不用40Cr。平常分類45鋼屬于GB699“（優(yōu)質(zhì)）”，40Cr屬于GB3077“”。區(qū)別就在于熱處理以后。Cr在熱處理中的主要作用是提高鋼的。 由于淬透性提高，淬火（或調(diào)質(zhì)）處理后40Cr的強度、硬度、等機械性能也明

5、顯比45 鋼高，但也是由于淬透性強，在淬火時40Cr的內(nèi)應力也就比45鋼大，同樣的條件下 40Cr材料的工件開裂傾向也就比45鋼材料的工件大。因此為避免工件開裂，40Cr淬火 時大多選用導熱性較低的油作為（有時也用雙液淬火法，俗話叫水淬油冷），而45剛則 用導熱性較高的水作為淬火介質(zhì)。當然，水和油的選擇也不是絕對的，和工件的形狀也 有密切關系。形狀簡單的40Cr零件也可以使用水淬，而形狀復雜的45鋼零件也許就得 使用油淬甚至鹽浴， 機械性能相差很大，如一只高速齒輪，用45號鋼沒幾天就沒用了，用40Cr鋼高頻淬火，那耐用。 40Cr抗疲勞強度高一些另外40Cr相對于45鋼韌性好一些

6、 45#屬于中碳鋼 40Cr屬于優(yōu)質(zhì)中碳合金鋼 45無縫鋼屬鋼材中的一種材質(zhì)，屬優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼，大量的模 具生產(chǎn)公司會用到，做模具鋼使用。 40CR鋼管：這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于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(zhuǎn)向節(jié)、后半軸以及機床上的齒輪、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(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、

7、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、螺釘、螺帽、進氣閥等。此外，這種 鋼又適于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。45#(號)鋼和40Cr鋼調(diào)質(zhì)的熱處理工藝調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重熱處理，其目的是 使工件具有良好的綜合機械性能。調(diào)質(zhì)鋼有碳素調(diào)質(zhì)鋼和二大類，不管是碳鋼還是合金鋼，其含碳量控制比較嚴格。如果含碳量過高，調(diào)質(zhì)后工件的強度雖高，但韌性不夠，如含碳量過低，韌性提高而強度不足。為使調(diào)質(zhì)件得到好的綜合性能，一般含碳量控制在~%。調(diào)質(zhì)淬火時，要求工件整個截面淬透，使工件得到以細針狀淬火馬氏體為主的顯微 組織。通過高溫回火，得到以均勻為主的顯微組織。小型工廠不

8、可能每爐搞金相分析，一般只作硬度測試，這就是說，淬火后的硬度必須達到該材料的淬火硬度，回火后硬度按圖要求來檢查。工件調(diào)質(zhì)處理的操作，必須嚴格按工藝文件執(zhí)行，我們只是對操作過程中 如何實施工藝提些看法。 1、 45號鋼的調(diào)質(zhì) 45號鋼是中碳結(jié)構鋼，冷熱加工性能都不錯，機械性能較好，且價格低、來源廣，所以應用廣泛。它的最大弱點是淬透性低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。 45號鋼淬火溫度在A3+(30~50) ℃，在實際操作中，一般是取上限的。偏高 的淬火溫度可以使工件加熱速度加快，表面氧化減少，且能提高工效。為使工件的奧氏體均勻化，就需要足夠的保溫時間。如果實際裝爐量大，就需適當延長

9、保溫時間。不然，可能會出現(xiàn)因加熱不均勻造成硬度不足的現(xiàn)象。但保溫時間過長，也會也出現(xiàn)晶粒粗大，氧化脫碳嚴重的弊病，影響淬火質(zhì)量。我們認為，如裝爐量大于工藝文件的規(guī)定，加熱保溫時間需延長1/5。因為45號鋼淬透性低，故應采用冷卻速度大的10%鹽水溶液。工件入水后，應該淬透，但不是冷透，如果工件在鹽水中冷透，就有可能使工件開裂，這是因為當工件冷卻到180℃左右時，奧氏體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體造成過大的組織應力所致。因此，當淬火工件快冷到該溫度區(qū)域，就應采取緩冷的方法。由于出水溫度難以掌握，須憑經(jīng)驗操作，當水中的工件抖動停止，即可出水空冷(如能油冷更好)。另外，工件入水宜動不宜靜，應按照工件的幾何形狀，作

10、規(guī)則運動。靜止的冷卻介質(zhì)加上靜止的工件，導致硬度不均勻，應力不均勻而使工件變形大，甚至開裂。 45號鋼調(diào)質(zhì)件淬火后的硬度應該達到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就說明工件未得到完全淬火，組織中可能出現(xiàn)甚至鐵素體組織，這種組織通過回火，仍然保留在基體中，達不到調(diào)質(zhì)的目的。 45號鋼淬火后的高溫回火，加熱溫度通常為560~600℃，硬度要求為HRC22~34。因為調(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機械性能，所以硬度范圍比較寬。但圖紙有硬度要求的，就要按圖紙要求調(diào)整回火溫度，以保證硬度。如有些軸類零件要求強度高，硬度要求就高;而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件，因調(diào)質(zhì)后還要進行銑、插加

11、工，硬度要求就低些。關于回火保溫時間，視硬度要求和工件大小而定，我們認為，回火后的硬度取決于回火溫度，與回火時間關系不大，但必須回透，一般工件回火保溫時間總在一小時以上。 2、40Cr鋼的調(diào)質(zhì)處理 Cr能增加鋼的淬透性，提高鋼的強度和，具有優(yōu)良的機械性能。截面尺寸大或重要的調(diào)質(zhì)工件，應采用Cr鋼。但Cr鋼有。 40Cr工件調(diào)質(zhì)的淬回火，各 種參數(shù)工藝卡片都有規(guī)定，我們在實際操作中體會是: (一)40Cr工件淬火后應采用油冷， 40Cr鋼的淬透性較好，在油中冷卻能淬硬，而且工件的變形、開裂傾向小。但是小型企 業(yè)在供油緊張的情況下，對形狀不復雜的工件，可以在水中淬火，并未發(fā)現(xiàn)開裂，只是操作

12、者要憑經(jīng)驗嚴格掌握入水、出水的溫度。 (二)40Cr工件調(diào)質(zhì)后硬度仍然偏高，第二次 回火溫度就要增加20~50℃，不然，硬度降低困難。 (三)40Cr工件高溫回火后，形狀復 雜的在油中冷卻，簡單的在水中冷卻，目的是避免第二類回火脆性的影響?；鼗鹂炖浜蟮墓ぜ?，必要時再施以消除應力處理。影響調(diào)質(zhì)工件的質(zhì)量，操作工的水平是個重要因素，同時，還有設備、材料和調(diào)質(zhì)前加工等多方面的原因，我們認為: (一)工件從加熱爐轉(zhuǎn)移 到冷卻槽速度緩慢，工件入水的溫度已降到低于Ar3臨界點，產(chǎn)生部分分解，工件得到不完全淬火組織，達不到硬度要求。所以小零件冷卻液要講究速度，大工件予冷要掌握時間。 (二)工件裝爐量

13、要合理，以1~2層為宜，工件相互重疊造成加熱不均勻，導致硬度不勻。 (三)工件入水排列應保持一定距離，過密使工件近處蒸氣膜破裂受阻，造成工件接近面硬 度偏低。 (四)開爐淬火，不能一口氣淬完，應視爐溫下降程度，中途閉爐重新升溫，以便前后工件淬后硬度一致。 (五)要注意冷卻液的溫度，10%鹽水的溫度如高于60℃，不能 使用。冷卻液不能有油污、泥漿等雜質(zhì)，不然，會出現(xiàn)硬度不足或不均勻現(xiàn)象。 (六)未經(jīng)加工毛坯調(diào)質(zhì)，硬度不會均勻，如要得到好的調(diào)質(zhì)質(zhì)量，毛坯應粗車，棒料要鍛打。 (七)嚴把質(zhì)量關，淬火后硬度偏低1~3個單位，可以調(diào)整回火溫度來達到硬度要求。但淬火后 工件硬度過低，有的甚至只有HRC25~35，必須重新淬火，絕不能只施以中溫或低溫回火以達到圖紙要求完事，不然，失去了調(diào)質(zhì)的意義，并有可能產(chǎn)生嚴重的后果。 綜合比較，40cr比45號鋼耐磨性稍好，其綜合機械性能優(yōu)于45號鋼。