42CrMo鋼材

42CrMo鋼材從材料分類上來說屬於合金結構鋼，具有良好的機械性能及可加工性，套用相當廣泛，主要有板材和圓棒兩種類型的材料，其綜合性能優於40cr，得到了行業的認可。

基本介紹

• 中文名：42鉻鉬
• 外文名：42CrMo
• 別名：42CrMo4
• 執行標準：國標GB
• 產地：中國
• 分類：合金結構鋼
• 等級：優等品
• 規格：板材、圓棒

概述

42CrMo鋼材屬於超高強度鋼，具有高強度和韌性，淬透性也較好，無明顯的回火脆性，調質處理後有較高的疲勞極限和抗多次衝擊能力，低溫衝擊韌性良好。42CrMo鋼材適宜製造要求一定強度和韌性的大、中型塑膠模具。

化學成份

碳 C ：0.38～0.45%

矽 Si：0.17～0.37%

錳 Mn：0.50～0.80%

硫 S ：允許殘餘含量≤0.035%

磷 P ：允許殘餘含量≤0.035%

鉻 Cr：0.90～1.20%

鎳 Ni：允許殘餘含量≤0.30%

銅 Cu：允許殘餘含量≤0.30%

鉬 Mo：0.15～0.25%

42CrMo鋼材

力學性能

硬度 ：退火,147~241HB,　42CrMo

42CrMo力學性能：

抗拉強度σb (MPa)：≥1080(110)

屈服強度 σs (MPa)：≥930(95)

伸長率 δ5 (%)：≥12

斷面收縮率ψ (%)：≥45

衝擊功 Akv (J)：≥63

衝擊韌性值 αkv (J/cm2)：≥78(8)

硬度 ：≤217HB

為提高模具壽命達到80萬模次以上，可對預硬鋼實施淬火加低溫回火的加硬方式來實現。淬火時先在500-600℃預熱2-4小時，然後在850-880℃保溫一定時間（至少2小時），放入油中冷卻至50-100℃出油空冷，淬火後硬度可達50-52HRC，為防止開裂應立即進行200℃低溫回火處理，回火後，硬度可保持48HRC以上。

鹽浴滲釩處理

42CrMo鋼材的中性鹽浴滲釩處理工藝，42CrMo鋼材經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，具有良好的連續性和緻密性，厚度均勻,結構緻密，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，使合金強化及晶粒細化，化合物層表現出較高的硬度。 42CrMo鋼材屬於高碳高鉻萊氏體鋼, 碳化物含量高,約占20 % ,且常呈帶狀或網狀不均勻分布,偏析嚴重, 而常規熱處理又很難改變碳化物偏析的狀況, 嚴重影響了鋼的力學性能與模具的使用壽命。而碳化物的形狀、大小對鋼的性能也有很大的影響, 尤其大塊狀尖角碳化物對鋼基體的割裂作用比較大,往往成為疲勞斷裂的策源地,為此必須對原材料軋制鋼材進行改鍛,充分擊碎共晶碳化物,使之呈細小、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性能。

鍛造時對鋼坯從不同方向進行多次鐓粗和拉拔,並採用“二輕一重”法鍛造,即坯料始鍛時要輕擊,防止斷裂,在980～1 020 ℃中間溫度可重擊, 以保證擊碎碳化物,　42CrMo鋼材未改鍛,採用固溶雙細化處理 ,即500 ℃及800 ℃左右二級預熱,1 100～1 150 ℃固溶處理,淬入熱油或等溫淬火,750 ℃高溫回火,機加工後960 ℃加熱油冷後進行最終熱處理, 也可使碳化物細化、稜角圓整化,晶粒細化。

42CrMo回火

42CrMo鋼材推薦的回火規範

42CrMo鋼材

方案	淬火溫度 /℃	回 火
用 途	加熱溫度/℃	介質	硬度HRC
Ⅰ Ⅱ Ⅲ	1020~1040	消除應力 去除應力，降低硬度 去除應力，降低硬度	150~170 200~275 400~425	油或硝鹽 — —	61~63 57~59 55~57
Ⅳ Ⅴ Ⅵ	1115~1130	去除應力及形成二次硬化 去除應力及形成二次硬化 去除應力及形成二次硬化	510~520℃多次回火 -78℃冷處理 加510~520℃一次回火 -78℃冷處理加一次510~520℃回火，再-78℃冷處理	— — —	60~61 60~61 61~6

42CrMo淬火

42CrMo鋼材

方案	第一次預熱/℃	第二次預熱/℃	淬火溫度/℃	冷 卻	在介質中冷卻	介質溫度/℃	介質	硬度 （HRC）
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ	550~660	840~860	950~1000 1020~1040 1020~1040 1115~1130 1115~1130	油 油 熔融硝鹽 油 熔融硝鹽	20~60 20~60 400~550 20~60 400~450	至室溫 至油溫 5~10min 至油溫 5~10min	空冷 空冷 空冷 空冷 空冷	58~62 62~63 62~63 42~50 42~50

對應牌號

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

淬火規範

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

物理性能

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

2)線脹係數:溫度20~100°C/20~200°C/20~300°C /20 ~400°C/20~500°C /20~600°C,線脹係數: 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,彈性摸210000MPa/185000MPa/ 175000MPa/165000MPa/15500oMPa

工藝規範

熱加工規範

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

正火規範

正火溫度850~900°C,出爐空冷。

高溫回火規範

回火溫度680~700°C,出爐空冷。

淬火、回火規範

預熱溫度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。

亞溫淬火強韌化處理規範

淬火溫度900°C,回火溫度560°C,硬度(37±1) HRC

感應淬火、回火規範

淬火溫度900°C,回火溫度150~180°C,硬度54 ~60HRC。

典型套用舉例

適宜製作要求一定強度和韌性的大中型塑膠模具。