42CrMo鋼材概述

42CrMo鋼材屬于超高強(qiáng)度鋼，具有高強(qiáng)度和韌性，淬透性也較好，無明顯的回火脆性，調(diào)質(zhì)處理后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好。42CrMo鋼材適宜制造要求一定強(qiáng)度和韌性的大、中型塑料模具。

碳 C ：0.38～0.45%

硅 Si：0.17～0.37%

錳 Mn：0.50～0.80%

硫 S ：允許殘余含量≤0.035%

磷 P ：允許殘余含量≤0.035%

鉻 Cr：0.90～1.20%

鎳 Ni：允許殘余含量≤0.30%

銅 Cu：允許殘余含量≤0.30%

鉬 Mo：0.15～0.25%

硬度 ：退火,147~241HB,　42CrMo

42CrMo力學(xué)性能：

抗拉強(qiáng)度σb (MPa)：≥1080(110)

屈服強(qiáng)度 σs (MPa)：≥930(95)

伸長率 δ5 (%)：≥12

斷面收縮率ψ (%)：≥45

沖擊功 Akv (J)：≥63

沖擊韌性值 αkv (J/cm2)：≥78(8)

硬度 ：≤217HB

為提高模具壽命達(dá)到80萬模次以上，可對(duì)預(yù)硬鋼實(shí)施淬火加低溫回火的加硬方式來實(shí)現(xiàn)。淬火時(shí)先在500-600℃預(yù)熱2-4小時(shí)，然后在850-880℃保溫一定時(shí)間（至少2小時(shí)），放入油中冷卻至50-100℃出油空冷，淬火后硬度可達(dá)50-52HRC，為防止開裂應(yīng)立即進(jìn)行200℃低溫回火處理，回火后，硬度可保持48HRC以上。

42CrMo鋼材的中性鹽浴滲釩處理工藝，42CrMo鋼材經(jīng)中性鹽浴滲釩處理可獲得碳化物滲層。

一、碳釩化合物，該滲層組織均勻，具有良好的連續(xù)性和致密性，厚度均勻,結(jié)構(gòu)致密，具有很高的顯微硬度和較高的耐磨性，表面硬度、耐磨性及抗粘著性等性能大幅度提高。

二、VC在奧氏體中的溶解度比它在鐵索體中的溶解度高，隨著溫度的降低，VC從鐵索體中析出，使合金強(qiáng)化及晶粒細(xì)化，化合物層表現(xiàn)出較高的硬度。 42CrMo鋼材屬于高碳高鉻萊氏體鋼, 碳化物含量高,約占20 % ,且常呈帶狀或網(wǎng)狀不均勻分布,偏析嚴(yán)重, 而常規(guī)熱處理又很難改變碳化物偏析的狀況, 嚴(yán)重影響了鋼的力學(xué)性能與模具的使用壽命。而碳化物的形狀、大小對(duì)鋼的性能也有很大的影響, 尤其大塊狀尖角碳化物對(duì)鋼基體的割裂作用比較大,往往成為疲勞斷裂的策源地,為此必須對(duì)原材料軋制鋼材進(jìn)行改鍛,充分擊碎共晶碳化物,使之呈細(xì)小、均勻分布, 纖維組織圍繞型腔或無定向分布, 從而改善鋼材的橫向力學(xué)性能。

鍛造時(shí)對(duì)鋼坯從不同方向進(jìn)行多次鐓粗和拉拔,并采用“二輕一重”法鍛造,即坯料始鍛時(shí)要輕擊,防止斷裂,在980～1 020 ℃中間溫度可重?fù)? 以保證擊碎碳化物,　42CrMo鋼材未改鍛,采用固溶雙細(xì)化處理 ,即500 ℃及800 ℃左右二級(jí)預(yù)熱,1 100～1 150 ℃固溶處理,淬入熱油或等溫淬火,750 ℃高溫回火,機(jī)加工后960 ℃加熱油冷后進(jìn)行最終熱處理, 也可使碳化物細(xì)化、棱角圓整化,晶粒細(xì)化。

42CrMo鋼材推薦的回火規(guī)范

俄羅斯ГOCT 38XM、

美國AISI 4140/4142、

英國BS 708M40/708A42/709M40、

法國NF 40CD4/42CD4、

德國DIN 41CrMo4/42CrMo4、

日本JIS SCM4、

國際ISO 683/1 3

普通淬火、回火規(guī)范：　淬火溫度1000~1050℃，淬油或淬氣，硬度≥ 60HRC；回火溫度160~180℃，回火時(shí)間2h，或回火溫度325~375℃，回火次數(shù)2~3次。

1)臨界點(diǎn)溫度(近似值)：Ac1=730°C、Ac3=800°C、Ms=310°C。

2)線脹系數(shù):溫度20~100°C/20~200°C/20~300°C /20 ~400°C/20~500°C /20~600°C,

線脹系數(shù): 11.1×10K/12.1×10K/12.9×10K/13.5×10K/13.9×10K14.1×10K。

3)彈性模量:溫度20°C/300°C/400°C/500°C/600°C,

彈性模量210000MPa/185000MPa/ 175000MPa/165000MPa/15500oMPa

熱加工規(guī)范

加熱溫度1150 ~1200°C,開始溫度1130 ~1180°C,終止溫度> 850°C,φ> 50mm時(shí),緩冷。

正火規(guī)范

正火溫度850~900°C,出爐空冷。

高溫回火規(guī)范

回火溫度680~700°C,出爐空冷。

淬火、回火規(guī)范

預(yù)熱溫度680 ~700°C,淬火溫度840~880°C,油冷,回火溫度580°C,水冷或油冷,硬度≤217HBW。

亞溫淬火強(qiáng)韌化處理規(guī)范

淬火溫度900°C,回火溫度560°C,硬度(37±1) HRC

感應(yīng)淬火、回火規(guī)范

淬火溫度900°C,回火溫度150~180°C,硬度54 ~60HRC。

適宜制作要求一定強(qiáng)度和韌性的大中型塑料模具。

材料名稱：42CRMO合金鋼，42CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼材

（1）特性及適用范圍

強(qiáng)度、淬透性高，韌性好，淬火時(shí)變形小，高溫時(shí)有高的蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度。用與制造要求較35CrMo鋼強(qiáng)度更高和調(diào)質(zhì)截面更大的鍛件，如機(jī)車牽引用的大齒輪、增壓器傳動(dòng)齒輪、后軸、受載荷極大的連桿及彈簧夾，可用于200m以下石油深井鉆桿接頭與打撈工具等。

(2)化學(xué)成分

碳C:0.38~0.45

硅Si:0.17~0.37

錳Mn:0.50~0.80

硫S:允許殘余含量≤0.035

磷P：允許殘余含量≤0.035

鉻Cr：0.90~1.20

鎳Ni:允許殘余含量≤0.030

銅Cu:允許殘余含量≤0.030

鉬Mo：0.15~0.20

（3）力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度δb（MPa）：≥1080（110）

屈服強(qiáng)度δs（MPa）：≥930（95）

伸長率δ5（%）:≥12

斷面收縮率ψ（%）：≥45

沖擊功Akv（J）：≥63

沖擊韌性值akv（J/cm2）:≥78（8）

硬度：≤217HB

試樣尺寸：試樣毛坯尺寸為25mm

（4）熱處理規(guī)范及金相組織

熱處理規(guī)范：淬火850℃，油冷；回火560℃，水冷、油冷。

金相組織：回火索氏體。