40cr模具钢的特点及其应用
　　40Cr钢是机械制造业中应用最广泛的钢之一。经调质处理后，具有良好的综合力学性能、良好的低温冲击韧性和较低的缺口敏感性。钢的淬透性好，水淬可达ф 28 ~ 60 mm，油淬可达ф 15 ~ 40 mm。该钢除调质处理外，还适用于氰化和高频淬火处理。接下来，我们将介绍40cr模具钢的特点及其用途。
　　
　　化学组成
　　
　　C:0.37~0.44 [1]
　　
　　Si:0.17~0.37
　　
　　锰:0.50~0.80
　　
　　Cr:0.80~1.10
　　
　　Ni:≤0.30
　　
　　P:≤0.030
　　
　　S:≤0.030
　　
　　铜:≤0.30
　　
　　Mo:≤0.10
　　
　　特点
　　
　　中碳调质钢、冷镦模具钢。该钢价格适中，易于加工，经过适当的热处理后，可以获得一定的韧性、塑性和耐磨性。正火可以促进显微组织的球化，改善硬度小于160HBS的毛坯的切削性能。550~570℃回火综合力学性能最好。该钢的淬透性高于45钢，适用于高频淬火、火焰淬火等表面硬化处理。
　　
　　使用
　　
　　该钢经调质后，用于制造承受中等载荷、中速工作的机械零件，如汽车转向节、后半轴，以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、中心套等；中温淬火回火后，用于制造承受高载荷、冲击和中速的零件，如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等。低温淬火回火后，用于制造重载荷、低冲击和耐磨的零件，如25毫米、主轴、轴、套环等。；经调质和高频表面淬火后，用于制造表面硬度高、耐磨性好、无大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、芯轴、销、连杆、螺钉、螺母、进气门等。此外，这种钢还适用于制造各种经碳氮共渗处理的传动件，如大直径、低温韧性好的齿轮、轴等。
　　
　　淬火过程
　　
　　编辑
　　
　　40Cr 850℃淬火，油冷；520℃回火，水冷油冷。40Cr表面淬火硬度为52-60HRC，火焰淬火硬度可达48-55HRC。
　　
　　氮化处理
　　
　　40Cr属于渗氮钢，其元素有利于渗氮。渗氮后，40Cr可以获得较高的表面硬度。调质后，40Cr硬度可达72~78HRA，芯部硬度可达43~55HRC。
　　
　　氮化工件的工艺路线:锻造-退火-粗加工-淬火回火-精加工-消除应力-粗磨-氮化-精磨或磨削。由于氮化物层薄而脆，要求具有高强度的芯部结构，因此需要进行淬火和回火热处理，以获得回火索氏体，提高芯部的机械性能和氮化物层的质量。
　　
　　焊接
　　
　　40Cr焊接前注意预热，防止因基体散热造成焊缝内部淬火裂纹。最好是焊后调质前再正火。
　　
　　40Cr的可焊性:
　　
　　结晶时易偏析，对结晶裂纹(热裂纹的一种)敏感，焊接时弧坑凹部和焊缝易开裂。含碳量高，在快速冷却过程中容易获得对冷裂纹敏感的硬化组织(马氏体组织)。过热区冷却速率高时，容易形成硬脆的高碳马氏体，使过热区变脆。
　　
　　焊接工艺要点:
　　
　　1.焊接通常在退火(正火)条件下进行。
　　
　　2.焊接方法不限。
　　
　　3.预热温度可以用较大的线能量适当提高。预热温度和夹层温度一般可控制在250 ~ 300℃之间。
　　
　　4.焊接材料应保证熔敷金属的成分与母材基本相同，如J107-Cr。
　　
　　5.焊接后应及时进行调质热处理。如果难以及时进行调质处理，可进行一段时间高于预热温度的中间退火或保温，以消除扩散氢，软化组织。对于结构复杂、焊缝多的产品，可以在焊接一定数量的焊缝后进行中间退火。
　　
　　铁屑保护摆动回火标准为(670±10)℃×2h，随炉温升高，(710±10)℃×2h，随炉温降低，(670±10)℃×2h，随炉温升高，(710±10)℃×2h，随炉温降低，(670±10)处理后硬度为153HBS。