42CrMo钢材

42CrMo钢材的中性盐浴渗钒处理工艺，42CrMo钢材经中性盐浴渗钒处理可获得碳化物渗层。

一、碳钒化合物，该渗层组织均匀，具有良好的连续性和致密性，厚度均匀,结构致密，具有很高的显微硬度和较高的耐磨性，表面硬度、耐磨性及抗粘着性等性能大幅度提高。

二、VC在奥氏体中的溶解度比它在铁索体中的溶解度高，随着温度的降低，VC从铁索体中析出，使合金强化及晶粒细化，化合物层表现出较高的硬度。 42CrMo钢材属于高碳高铬莱氏体钢, 碳化物含量高,约占20 % ,且常呈带状或网状不均匀分布,偏析严重, 而常规热处理又很难改变碳化物偏析的状况, 严重影响了钢的力学性能与模具的使用寿命。而碳化物的形状、大小对钢的性能也有很大的影响, 尤其大块状尖角碳化物对钢基体的割裂作用比较大,往往成为疲劳断裂的策源地,为此必须对原材料轧制钢材进行改锻,充分击碎共晶碳化物,使之呈细小、均匀分布, 纤维组织围绕型腔或无定向分布, 从而改善钢材的横向力学性能。

锻造时对钢坯从不同方向进行多次镦粗和拉拔,并采用“二轻一重”法锻造,即坯料始锻时要轻击,防止断裂,在980～1 020 ℃中间温度可重击, 以保证击碎碳化物,　42CrMo钢材未改锻,采用固溶双细化处理 ,即500 ℃及800 ℃左右二级预热,1 100～1 150 ℃固溶处理,淬入热油或等温淬火,750 ℃高温回火,机加工后960 ℃加热油冷后进行最终热处理, 也可使碳化物细化、棱角圆整化,晶粒细化。

42CrMo钢材推荐的回火规范

俄罗斯ГOCT 38XM、

美国AISI 4140/4142、

英国BS 708M40/708A42/709M40、

法国NF 40CD4/42CD4、

德国DIN 41CrMo4/42CrMo4、

日本JIS SCM4、

国际ISO 683/1 3

硬度 ：退火,147~241HB,　42CrMo

42CrMo力学性能：

抗拉强度σb (MPa)：≥1080(110)

屈服强度 σs (MPa)：≥930(95)

伸长率 δ5 (%)：≥12

断面收缩率ψ (%)：≥45

冲击功 Akv (J)：≥63

冲击韧性值 αkv (J/cm2)：≥78(8)

硬度 ：≤217HB

为提高模具寿命达到80万模次以上，可对预硬钢实施淬火加低温回火的加硬方式来实现。淬火时先在500-600℃预热2-4小时，然后在850-880℃保温一定时间（至少2小时），放入油中冷却至50-100℃出油空冷，淬火后硬度可达50-52HRC，为防止开裂应立即进行200℃低温回火处理，回火后，硬度可保持48HRC以上。

42CrMo钢材属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。42CrMo钢材适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具。

碳 C ：0.38～0.45%

硅 Si：0.17～0.37%

锰 Mn：0.50～0.80%

硫 S ：允许残余含量≤0.035%

磷 P ：允许残余含量≤0.035%

铬 Cr：0.90～1.20%

镍 Ni：允许残余含量≤0.30%

铜 Cu：允许残余含量≤0.30%

钼 Mo：0.15～0.25%

1)临界点温度(近似值)：Ac1=730°C、Ac3=800°C、Ms=310°C。

2)线胀系数:温度20~100°C/20~200°C/20~300°C /20 ~400°C/20~500°C /20~600°C,

线胀系数: 11.1×10K/12.1×10K/12.9×10K/13.5×10K/13.9×10K14.1×10K。

3)弹性模量:温度20°C/300°C/400°C/500°C/600°C,

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

普通淬火、回火规范：　淬火温度1000~1050℃，淬油或淬气，硬度≥ 60HRC；回火温度160~180℃，回火时间2h，或回火温度325~375℃，回火次数2~3次。

适宜制作要求一定强度和韧性的大中型塑料模具。

热加工规范

加热温度1150 ~1200°C,开始温度1130 ~1180°C,终止温度> 850°C,φ> 50mm时,缓冷。

正火规范

正火温度850~900°C,出炉空冷。

高温回火规范

回火温度680~700°C,出炉空冷。

淬火、回火规范

预热温度680 ~700°C,淬火温度840~880°C,油冷,回火温度580°C,水冷或油冷,硬度≤217HBW。

亚温淬火强韧化处理规范

淬火温度900°C,回火温度560°C,硬度(37±1) HRC

感应淬火、回火规范

淬火温度900°C,回火温度150~180°C,硬度54 ~60HRC。

材料名称：42CRMO合金钢，42CrMo合金结构钢材

（1）特性及适用范围

强度、淬透性高，韧性好，淬火时变形小，高温时有高的蠕变强度和持久强度。用与制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件，如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹，可用于200m以下石油深井钻杆接头与打捞工具等。

(2)化学成分

碳C:0.38~0.45

硅Si:0.17~0.37

锰Mn:0.50~0.80

硫S:允许残余含量≤0.035

磷P：允许残余含量≤0.035

铬Cr：0.90~1.20

镍Ni:允许残余含量≤0.030

铜Cu:允许残余含量≤0.030

钼Mo：0.15~0.20

（3）力学性能

抗拉强度δb（MPa）：≥1080（110）

屈服强度δs（MPa）：≥930（95）

伸长率δ5（%）:≥12

断面收缩率ψ（%）：≥45

冲击功Akv（J）：≥63

冲击韧性值akv（J/cm2）:≥78（8）

硬度：≤217HB

试样尺寸：试样毛坯尺寸为25mm

（4）热处理规范及金相组织

热处理规范：淬火850℃，油冷；回火560℃，水冷、油冷。

金相组织：回火索氏体。