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特殊合金鋼系列
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40CrMnMo合結鋼

40CrMnMo合結鋼

類(lèi)別:合結鋼牌號:40CrMnMo合結鋼鋼廠(chǎng):寶鋼、東北特鋼、撫順特鋼、大冶鋼廠(chǎng)

合金結構鋼又稱(chēng)合結鋼,是在碳素結構基礎上,加入5以下的一種或幾種元素。鋼中加入合金元素,首先是提高了鋼的淬透性,保證鋼經(jīng)過(guò)熱處理后獲得良好的綜合機械性能,具有高的強度和足夠的韌性。由于具有合適的淬透性,經(jīng)適宜的金屬熱處理后,顯微組織為均勻的索氏體、貝氏體或極細的珠光體,因而具有較高的抗拉強度和屈強比(一般在0.85左右),較高的韌性和疲勞強度,和較低的韌性-脆性轉變溫度,可用于制造截面尺寸較大的機器零件。

合金元素作用
①增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時(shí),從表層起淬成馬氏體層的深度,是取得良好綜合性能的主要參數。除Co外,幾乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高鋼的淬透性,其中 Mn、Mo、Cr、B的作用 *強,其次是Ni、Si、Cu。而強碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等,只有溶于奧氏體中時(shí)才能增大鋼的淬透性。
②影響鋼的回火過(guò)程。由于合金元素在回火時(shí)能阻礙鋼中各種原子的擴散,因而在同樣溫度下和碳素鋼相比,一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長(cháng)大作用,從而提高鋼的回火穩定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著(zhù),Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的鋼,在500~600℃回火時(shí),析出細小彌散的特殊碳化物質(zhì)點(diǎn)如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分較粗大的合金滲碳體,使鋼的強度不再下降反而升高,即出現二次硬化(見(jiàn)回火)。Mo對鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。
③影響鋼的強化和韌化。Ni以固溶強化方式強化鐵素體;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強化方式提高鋼的屈服強度;碳的強化作用 *顯著(zhù)。此外,加入這些合金元素,一般都細化奧氏體晶粒,增加晶界的強化作用。影響鋼的韌性因素比較復雜,Ni改善鋼的韌性;Mn易使奧氏體晶粒粗化,對回火脆性敏感;降低P、S含量,提高鋼的純凈度,對改善鋼的韌性有重要作用(見(jiàn)金屬的強化)。

分類(lèi)
1、根據熱處理工藝的不同大體分為:
(1)調質(zhì)結構鋼:許多重要零件如軸類(lèi)、連桿、重要螺栓等,多是在承受很大的交變應力和沖擊負荷等多種復合應力下工作,因此要求有較高的強度和韌性的綜合機械性能。為了達到上述要求,鋼件必須經(jīng)過(guò)淬火及高溫回火處理(即調質(zhì)處理),淬火處理得馬氏體組織,然后高溫回火得到索氏體組織。調質(zhì)鋼的含碳量在0.3-0.5之間,碳量低不易淬硬,回火后得不到所需強度;碳量高則韌性低,在使用中發(fā)生脆性斷裂。
(2)表面硬化鋼:制成的零件通過(guò)某種熱片處理可以得到堅硬耐磨的表面層和柔韌適當的心部。如齒輪為了傳遞扭矩,必須有足夠強度,在換擋過(guò)程中又承受沖擊負荷,又要求有韌性,在嚙合過(guò)程中,齒輪又承受強烈的磨損而就有耐磨性因此,齒輪應具有整體強度高和“表硬內韌”的性能。
 
2、按熱處理工藝,主要有:
(1)受用低碳鋼滲碳淬火:含碳量一般在0.10-0.25之間,以保證零件心部有良好的韌性。作滲碳用的合結鋼加入<2‘鉻、<4.5鎳、2錳、0.001-0.004硼,可以提高鋼的淬透性,改善零件心部組織和性能外,還能提高滲碳層的強度和塑性;有時(shí)還加入微量的鈦、釩等元素,起細化晶粒,防止滲碳時(shí)發(fā)生過(guò)熱的影響。
(2)采用滲氮處理:合結鋼中含有鋁的鋼如38CrMoAL屬滲氮鋼。鋁可和氮化合形成氮化鋁,增加表面硬度和耐磨。
(3)采用碳鋼高頻感應加熱表層淬火:合金結構鋼按治金質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)鋼和 優(yōu)質(zhì)鋼(鋼號后加“A”);用途分為壓力加工(熱壓力加工或冷壓力加工)和切削加工用鋼;按供應狀態(tài)分為不熱處理、正火、退火或高溫回火。 
 
中國合金結構鋼的牌號表示方法
①鋼號開(kāi)頭的兩位數字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示,其合金元素平均含量小于1.50%時(shí),鋼中僅標明元素,一般不標出含量,如40cr。例:平均含量為1.50%~2.49%,2.50%~3.49%……,相應寫(xiě)成2、3……等。如碳含量為0.10%~0.17~//oo,鉻含量為0.60%~0.90%,鎳含量為2.75%~3.25%的鋼,用12CrNi3表示。

②鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B、稀土RE等合金元素,均屬微合金元素,雖然含量很低,仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%,硼為0.001-0.005%。  

③ 優(yōu)質(zhì)鋼應在鋼號 *后加“A”,如12CrNi3A,特級優(yōu)質(zhì)鋼加后綴“E”,如12CrNi3E,以區別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。

④專(zhuān)門(mén)用途的合金結構鋼,鋼號冠以(或后綴)代表該鋼種用途的符號。例如冷鐓和冷頂鍛用鋼(俗稱(chēng)“鉚螺鋼”)在牌號頭部加前綴“ML,,(“鉚”、“螺’’兩字漢語(yǔ)拼音字母的 個(gè)字母組合)。保證淬透性用鋼在牌號尾部加后綴“H”(“淬透性”的英文字“Hardenability”的 個(gè)字母,與國際上常用的符號一致)。焊接用鋼在牌號頭部加前綴ttH,,(“焊,,字漢語(yǔ)拼音字母的 個(gè)字母)。非調質(zhì)鋼和易切削非調質(zhì)鋼在牌號頭部加前綴“F’’或“YF”(“非”字或“易非”字漢語(yǔ)拼音字母的 個(gè)字母或組合)。
 

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                                                                           中外牌號對照表

 

項目

中國

日本

德國

美國

GB,YB

JIS

DIN(W-Nr.)

ASTM

AISI

SAE


09Mn2






(1)
錳鋼組

10Mn2



1513


1513

15Mn2






20Mn2

SMn420


1024

1024

1524

30Mn2

SMn433(SMn1)

28Mn6 (1.5065)
30Mn5 (1.5066)

1330

1330

1330

35Mn2

SMn438(SMn2)

36Mn5 (1.5067)

1335

1335

1335

40Mn2

Smn443 (SMn3)


1340

1340

1340

45Mn2

Smn443 (SMn3)


1345

1345

1345

50Mn2



1052

1052

1552(-1052)

(2)
硅錳鋼組

27SiMn






35SiMn


37MnSi5 (1.5122)




42SiMn


46MnSi4 (1.5121)




15MnV


15MnV5 (1.5213)




(3)
錳釩鋼組

42Mn2V


42MnVT (1.5223)




(4)鉻鋼組

15Cr

SCr41(SCr21)


5115


5115

20Cr

SCr240(SCr22)


5120

5120

5120

30Cr

SCr430(SCr2 )


51,305,132

51,305,132

51,305,132

35Cr

SCr435(SCr3 )

34Cr4 (1.7033)
37Cr4 (1.7034)

5135

5135

5135

40Cr

SCr440(SCr4)

41Cr4 (1.7035)

5140

5140

5140

45Cr

SCr445(SCr5)


51,475,145

51,475,145

51,475,145

50Cr



5150

5150

5150

(5)
鉻硅鋼組

38CrSi






40CrSi






(6)
鉻錳鋼組

38CrMn






15CrMn


20MnCr4 (1.7147)




40CrMn







20CrMnSi






(7)
鉻錳硅鋼組

25CrMnSi






30CrMnSi






35CrMnSi






(8)
鉻釩鋼組

20CrV


22CrV4 (1.7513)




40CrV


42CrV6 (1.7561)




50CrV

SUF10

50CrV4 (1.8159)

6150

6150

6150

(9)
鉻錳鈦鋼組

30CrMnTi






(10)
鉬鋼組

16Mo


15Mo3N (1.5415)




(11)
鉻鉬鋼組

12CrMo


13CrMo44 (1.7335)




15CrMo

SCM415 (SCM21)

16CrMo44 (1.7337)

A387Cr



20CrMo

SCM420 (SCM22)

25CrMo4 




30CrMo

SCM430 (SCM2)

34CrMo4 (1.7220)

4130

4130

4130

35CrMo

SCM435 (SCM3)

34CrMo4 (1.7220)

4135

4135

4135

42CrMo

SCM440 (SCM4)

42CrMo4 (1.7225)

4140

4140

4140


SCM421 (SCM23)






SCM418


4118

4118

4118


SCM445 (SCM5)

50CrMo4 (1.7228)

4145

4145

4145


SCM822 (SCM24)

25CrMo4(1.7218)




38CrMoAl

SACM645 (SACM1)

34CrAlMo5(1.8507)




(12)
鉻錳鉬鋼組

15CrMnMo


15CrMo5 (1.7262)




20CrMnMo


20CrMo5 (1.7264)




40CrMnMo



4140

4140

4140

(13)
鉻錳釩鋼組

12CrMoV


24CrMoV55
(1.7733)




12Cr1MoV

24CrMoV

35CrMoV


12CrNi2

SNC415 (SNC21)





(14)

 鉻鉬鋼組

12CrNi3A

SNC815

14NiCr10
(1.5732)



-3415

(SNC22)

12Cr2Ni4A




(E3310),

(3310),

(E3316)

3316

20CrNi




-3120

-3120

20CrNi3A






20Cr2Ni4A





-3325

30CrNi3A

SNC631 (SNC2)




-3435

37CrNi3A

SNC836 (SNC3)




-3335

40CrNi

SNC236 (SNC1)



-3140

-3140

45CrNi




(A3145)

-3145

(15)
鎳鉻鉬鋼組

40CrNiMoA

SNCM439 (SNCM8)


4340

4340, -4337

43,404,337


SNCM220 (SNCM21)


8620

8620

8620


SNCM240 (SNCM6)


8640

8640

8640


SNCM415 (SNCM22)



4315



SNCM420 (SNCM23)


4320

4320

4320


SNCM431 (SNCM1)



-4337

-4337


SNCM447 (SNCM9)



4347



SNCM625 (SNCM2)






SNCM815 (SNCM25)





(16)
硼鋼組

40B




TS14B35


40B




50B36H


40MnB




TS14B35H


40MnB




TS14B50H