20Cr2Ni4A
§7-1 鋼的合金化

在鋼中加入合金元素后，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會發(fā)生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對鐵碳相圖及對鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能
相互作用
合金元素與鐵、碳的相互作用
合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即:與鐵形成固溶體;與碳形成碳化物;在高合金鋼中還可

 幾乎所有的合金元素(除)都可溶入鐵中, 形成合金鐵素體或合金按其對α-Fe或γ-Fe的作用, 可將合金元素分為擴(kuò)大奧氏體相區(qū)和縮小奧氏體相區(qū)兩大類。
擴(kuò)大γ相區(qū)的元素-亦稱奧氏體穩(wěn)定化元素, 主要Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(γ-Fe α-Fe的轉(zhuǎn)變點)下降, A4點( γ-Fe的轉(zhuǎn)變點)上升, 從而擴(kuò)大γ-相的存在范圍。其中Ni、M等加入到一定量后, 可使γ相區(qū)擴(kuò)大到室溫以下, 使α相區(qū)消失, 稱為完全擴(kuò)大γ相區(qū)元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴(kuò)大γ相區(qū), 但不能擴(kuò)大到室溫, 故稱之為部分?jǐn)U大γ相區(qū)的元素。

縮小γ相區(qū)元素--亦稱鐵素體穩(wěn)定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、、等。它們使A3點上升, A4點下降(鉻除外, 鉻含量小于7%時, A3點下降; 大于7%后,A3點迅速上升), 從而縮小γ相區(qū)存在的范圍, 使鐵素體穩(wěn)定區(qū)域擴(kuò)大。按其作用不同可分為完全封閉γ相區(qū)的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小γ相區(qū)的元素(如B、、等)。
2. 形成碳化物合金元素按其與鋼中碳的親和力的大小, 可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類。
常見非碳化物形成元素有:Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶于鐵素體和奧氏體中。常見碳化物形成元素有:M、Cr、W、V、N、Z、Ti等(按形成的碳化物的穩(wěn)定性程度由弱到強的次序排列)，它們在鋼中一部分固溶于基體相中，一含量高時可形成新的合金碳化合物。對奧氏體和鐵素體存在范圍的影響
擴(kuò)大或縮小γ相區(qū)的元素均同樣擴(kuò)大或縮小Fe-Fe3C相圖中的γ相區(qū), 且同樣Ni或M的含量較多時, 可使鋼在室溫下得到單相 (如1Cr18Ni9和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過一定含量時, 可使鋼在室溫獲得單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻等)。
對Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的影響
擴(kuò)大γ相區(qū)的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉(zhuǎn)變溫度下降, 縮小γ相區(qū)的元素則使其上升, 并都使共析反應(yīng)在一個溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。幾乎所有的合金元素都使共析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和E點左移, 強碳化物形成元素的作用尤為強烈。
合金元素對鋼熱處理的影響

合金元素的加入會影響鋼在熱處理過程中的組織轉(zhuǎn)變。
1. 合金元素對加熱時相轉(zhuǎn)變的影響

合金元素影響加熱時奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。
(1)對奧氏體形成速度的影響: Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳的親合力大, 形成難溶于奧氏體的合金碳化物, 顯著減慢奧氏體形成速度;Co、Ni等部分非碳化物形成元素, 因增大碳的擴(kuò)散速度, 使奧氏體的形成速度加快;Al、Si、M等合金元素對奧氏體形成速度影響不大。
(2)對奧氏體晶粒大小的影響:大多數(shù)合金元素都有阻止奧氏體晶粒長大的作用, 但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長大的元素有:V、

 

42CrMo鋼板屬于超高強度鋼，
具有高強度和韌性，淬透性也較好，無明顯的回火脆性，抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好。該鋼適宜制造要求一定強度和韌性的大、中型塑

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,彈性摸210000MPa/185000MPa/ 175000MPa/165000MPa/15500oMPa
材料特性
42CrMo高溫時有高的蠕變強度和持久強度。該鋼通常將調(diào)質(zhì)后表面淬火作為熱處理方案。作為一種塑料模具鋼，具有的可加工性和良好的機(jī)械性能。
對應(yīng)牌號
其對應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)組織牌號:42CrMo4
對應(yīng)首特鋼鐵牌號:42crmo
對應(yīng)日本牌號:SCM440
對應(yīng)德國牌號:42CrMo4
近似對應(yīng)美國牌號:4140
特性及適用范圍:
強度、淬透性高，韌性好，淬火時變形小，高溫時有高的蠕變強度和持久強度。用于制造要求較35CrMo鋼強度更高和調(diào)質(zhì)截面更大的鍛件，如機(jī)車牽引用的大齒輪、增壓器傳動齒輪、壓力容器齒輪、后軸、受載荷極大的連桿及彈簧夾，也可用于 2000m以下石油深井鉆桿接頭與打撈工具，并且可以用于折彎機(jī)的模具等。
化學(xué)成份
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:0.15~0.25%

常見規(guī)格
材質(zhì) 規(guī)格*長度(mm) 可定軋 全國各地鋼廠 品名 簡稱
42CRMO 3.0-25MM 光亮圓棒 合金鋼
42CRMO 12-50MM 熱軋圓鋼 合金鋼
42CRMO Ф100-130MM 熱軋圓鋼 合金鋼
42CRMO Ф140-150MM 熱軋圓鋼 合金鋼
42CRMO Ф160-170MM 熱軋圓鋼 合金鋼
42CRMO Ф16-40MM 熱軋圓鋼 合金鋼
42CRMO Ф200-280MM 熱軋圓鋼 合金鋼
42CRMO Ф50-70MM 熱軋圓鋼 合金鋼
42CRMO Ф50-90MM 熱軋圓鋼 合金鋼
42CRMO Ф50-95MM 熱軋圓鋼 合金鋼
42CRMO 規(guī)格*長度(mm) 可定軋  品名 合金鋼
42CRMO 4-10MM 熱軋鋼板 合金鋼
42CRMO 8-10MM 熱軋鋼板 合金鋼
42CRMO 12-16MM陽 熱軋鋼板 合金鋼
42CRMO 18-20MM 熱軋鋼板 合金鋼
42CRMO 22-28MM 熱軋鋼板 合金鋼
42CRMO 30-34MM 熱軋鋼板 合金鋼
42CRMO 80-100MM 鍛打鋼板 合金鋼
42CRMO 160MM 鍛打鋼板 合金鋼
42CRMO 170MM 鍛打鋼板 合金鋼
42CRMO 180MM 鍛打鋼板 合金鋼
收起
42CrMo許用應(yīng)力
42CrMo許用應(yīng)力186~310/MP，屈服點 930σs/MP，42CrMo強度、淬透性高，韌性好，淬火時變形小，高溫時有高的和持久強度。42CrMo用于制造要求較35CrMo鋼強度更高和調(diào)質(zhì)截面更大的鍛件
力學(xué)性能
抗拉強度:≥1080(110)
屈服強度 ):≥930(95)
伸長率 δ5 (%):≥12
ψ (%):≥45
沖擊功  (J):≥63
 (J/cm2):≥78(8)
硬度 :≤217HB
試樣尺寸:試樣毛坯尺寸為25mm