650℃回火--24HRC
特性
中碳調(diào)質(zhì)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彈性模量E(20℃) /MPa 200000~211700 ,切變模量G(20℃) 80800
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。
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。