45鋼與40Cr、42CrMo區(qū)別
1 45為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,碳含量為0.42--0.50%,抗拉強(qiáng)度為610MPa,屈服點(diǎn)為360MPa;用于一般軸類零件。
2 40Cr為合金結(jié)構(gòu)鋼,碳含量為0.37--0.45%,含鉻0.8--1.1%,抗拉強(qiáng)度為1000MPa,屈服點(diǎn)為800MPa;用于負(fù)荷較大的受力件。
3 42CrMo為合金結(jié)構(gòu)鋼,碳含量為0.38--0.45%,含鉻0.9--1.2%,含鉬0.15--0.25%,抗拉強(qiáng)度為1100MPa,屈服點(diǎn)為950MPa。用負(fù)荷較大,要求可靠性較高的零部件。
45號鋼
45號鋼,是GB中的叫法,JIS中稱為:S45C,ASTM中稱為1045,080M46,DIN稱為:C45 45號鋼為 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼 ,硬度不高易切削加工,模具中常用來做模板,梢子,導(dǎo)柱等,但須熱處理 。 45號鋼廣泛用于機(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, 45號鋼可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度,又希望發(fā)揮45#鋼優(yōu)越的機(jī)械性能,常將45#鋼表面滲碳淬火,這樣就能得到需要的表面硬度。
1. 45號鋼淬火后沒有回火之前,硬度大于HRC55(最高可達(dá)HRC62)為合格。 實(shí)際應(yīng)用的最高硬度為HRC55(高頻淬火HRC58)。
2. 45號鋼不要采用滲碳淬火的熱處理工藝。 調(diào)質(zhì)處理后零件具有良好的綜合機(jī)械性能,廣泛應(yīng)用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件,特別是那些在交變負(fù)荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。但表面硬度較低,不耐磨?捎谜{(diào)質(zhì)+表面淬火提高零件表面硬度。 滲碳處理一般用于表面耐磨、芯部耐沖擊的重載零件,其耐磨性比調(diào)質(zhì)+表面淬火高。其表面含碳量0.8--1.2%,芯部一般在0.1--0.25%(特殊情況下采用0.35%)。
經(jīng)熱處理后,表面可以獲得很高的硬度(HRC58--62),芯部硬度低,耐沖擊。 如果用45號鋼滲碳,淬火后芯部會(huì)出現(xiàn)硬脆的馬氏體,失去滲碳處理的優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)在采用滲碳工藝的材料,含碳量都不高,到0.30%芯部強(qiáng)度已經(jīng)可以達(dá)到很高,應(yīng)用上不多見。0.35%從來沒見過實(shí)例,只在教科書里有介紹?梢圆捎谜{(diào)質(zhì)+高頻表面淬火的工藝,耐磨性較滲碳略差。
GB/T699-1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45鋼推薦熱處理制度為850℃正火、840℃淬火、600℃回火,達(dá)到的性能為屈服強(qiáng)度≥355MPa GB/T699-1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45鋼抗拉強(qiáng)度為600MPa,屈服強(qiáng)度為355MPa,伸長率為16%,斷面收縮率為40%,沖擊功為39J 一、軸類零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求 軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動(dòng)零部件,傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件,其長度大于直徑,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,軸類零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。 軸的長徑比小于5的稱為短軸,大于20的稱為細(xì)長軸,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。
二、軸類零件的毛坯和材料
(一)軸類零件的毛坯 軸類零件可根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu),選用棒料、鍛件等毛坯形式。對于外圓直徑相差不大的軸,一般以棒料為主;而對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)軸類零件的材料 軸類零件應(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。 45鋼是軸類零件的常用材料,它價(jià)格便宜經(jīng)過調(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)速較高的軸類零件,這類鋼經(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 (1)特性 中碳調(diào)制鋼,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。
(2) 供貨狀態(tài)及硬度 退火態(tài),硬度≤207HBS。
(3)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3077-1999 鋼的化學(xué)成分 (質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)C 0.37~0.44、Si 0.17~0.37、Mn 0.50~0.80、Cr0.80~1.10、Ni≤0.30。 (
4)參考對應(yīng)鋼號 我國GB的標(biāo)準(zhǔn)鋼號是40Cr、德國DIN標(biāo)準(zhǔn)材料編號1.17035/1.7045、德國DIN標(biāo)準(zhǔn)鋼號41Cr4/42Gr4、英國EN標(biāo)準(zhǔn)鋼號18、英國BS標(biāo)準(zhǔn)鋼號41Cr4、法國AFNOR標(biāo)準(zhǔn)鋼號42C4、法國NF標(biāo)準(zhǔn)鋼號38Cr4/41Cr4、意大利UNI標(biāo)準(zhǔn)鋼號41Cr4、比利時(shí)NBN標(biāo)準(zhǔn)鋼號42Cr4、瑞典SS標(biāo)準(zhǔn)鋼號2245、美國AISI/SAE/ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號5140、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)鋼號SCr440(H)/SCr440、美國AISI/SAE/ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號5140、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO標(biāo)準(zhǔn)鋼號41Cr4。
(5)臨界點(diǎn)溫度 (近似值) Acm=780℃
(6)正火規(guī)范 溫度850~870℃,硬度179~229HBS。
(7)冷壓毛坯軟化處理規(guī)范 溫度740~760℃,保溫時(shí)間4~6h,再以5~10℃/h的冷速,降溫到≤600℃,出爐空冷。 處理前硬度≤217HBS,軟化后硬度≤163HBS。
(8)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。
(9)調(diào)質(zhì)處理規(guī)范 淬火溫度850℃ ±10℃,油冷;回火溫度520℃±10℃,水、油空