几种常见的锻造用钢

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—— 几种常见的锻造用钢 ——
锻造用钢可分为碳素钢、低合金钢、中合金钢和高合金钢等，不同的钢又有不同的性质和用途。如用于制造热锻模的5CrMnMo、3Cr2W8V钢；用于医疗工具的1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13钢；用于耐腐零件的1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti钢；用于耐磨零件的Mn13钢；用于高温零件的5CrMo、4Cr10Si2Mo钢；或者用于筒锻件的304、304L、316、316L、2205、45、42CrMo、27SiMn、40CrNiMo、40Cr、Q345B/C/D/E、GCr15钢等；或者用于齿轮锻件的40Cr、42CrMo、20CrMnMo、20CrMnTi、42CrMo、40Cr钢等。

这里节选几种常见的锻造用钢，进行简单的分析。


01

20SiMn
具有一定的强度和韧性，机加工性能良好，焊接性能良好。可代替27SiMn和45钢；

适用于电渣焊、单体液压支柱和大截面壁厚零件；

抗拉强度≥450；屈服强度≥255；伸长率≥14；冲击功≥39；截面尺寸(直径或厚度)：600~900mm；

常用热处理方式：正火+回火。




02

35SiMn
有较高的强度、耐磨性、韧性和耐疲劳性能，切削性良好，淬透性好，焊接性能差，冷变形的塑性中等。经济性好，可完全代替40Cr，亦可部分代替40CrNi钢；

一般用于各种中小型轴类及齿轮，如传动齿轮、主轴、心轴、转轴、连杆、蜗杆、电车轴、发电机轴、曲轴、飞轮、轮毂、叶轮、锄铲柄、犁辕、薄壁无缝钢管。各种重要紧固件和大小锻件；

抗拉强度≥885MPa；屈服强度≥735MPa；伸长率≥15；冲击功≥47；

常用热处理方式：淬火900度，水冷，回火570度，水冷或油冷。




03

50SiMn
较高的强度和良好的韧性，耐腐蚀性能好、耐高温氧化、容易塑性加工、表面光洁度高、回火脆性敏感。可以代替40Cr；

多用于大型齿圈、车轮及中小截面轴类零件。




04

16MnCr
从德国引进的一种齿轮钢，相当于我国的16CrMnH，有较好的淬透性和良好的切削性，表面硬度高、耐磨性高、低温冲击韧度也较高;

常用于尺寸较大的部件，如齿轮、齿轮轴、蜗杆、密封轴套、汽轮机油封、汽油套和螺栓等；

抗拉强度880-1180；屈服强度635；伸长率9；硬度≤297HB；

热处理规范：900℃油淬+870℃油淬,200℃回火。



05

20MnCr

从德国引进的一种渗碳钢，相当于我国的20CrMn，可以作调质钢用。淬透性较好，热处理变形小，低温韧性好，切削加工性能良好，但焊接性较差；

可作断面不大、承受中等压力而又无大冲击负荷的零件，如齿轮、轴类、连杆、转子、套筒、摩擦轮、蜗杆、主轴、联轴器、万向联轴器、调速器的套筒和高压容器盖板的螺栓等；

抗拉强度1482；屈服强度1232；伸长率13；冲击韧性值73；硬度357HB;

热处理规范：900℃油淬+870℃油淬,200℃回火。




06

20CrMnTi
渗碳钢。淬透性较高，切削加工性好，加工变形微小，抗疲劳性能好。具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等；

多用于汽车传动齿轮，可作齿轮、齿轮轴、齿圈、十字头等；截面<30mm的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴、滑动轴承、主轴、爪形离合器、蜗杆、十字头等；

抗拉强度≥1080(110)；屈服强度≥835(85)；伸长率≥10；冲击功≥55；冲击韧性值≥69(7)；硬度≤217HB；

热处理规范：淬火:第一次880℃，第二次870℃，油冷；回火200℃，水冷、空冷。




07

20MnMo
焊接性能良好。与SA508-3cl.2钢的化学成分十分相近；

用于中温高压容器，如封头、底盖、筒体等；

抗拉强度≥470；屈服强度≥275；伸长率≥14；冲击功≥31。



08

25CrMo4
强度和韧性较高，淬透性较高，无回火脆性，焊接性相当好，形成冷裂的倾向很小，可切削性及冷应变塑性良好。

一般在调质或渗碳淬火状态下使用，用于制造在非腐蚀性介质及工作温度低于 250℃、含有氮氢混合物的介质中工作的高压管及各种紧固件、较高级的渗碳零件，如齿轮、轴、压板、活塞连杆等；

抗拉强度≥885(90)；屈服强度≥685(70)；伸长率≥12；冲击功≥35；冲击韧性值≥98(10)；硬度≤212HB；

热处理规范：淬火880℃,水冷、油冷;回火500℃,水冷、油冷。




09

35CrMo
高温下蠕变强度高与持久性高，长期工作温度可达 500℃；冷变形时塑性中等，焊接性差；低温至-110摄氏度，具有高的静强度、冲击韧度及较高的疲劳强度，淬透性良好，无过热倾向，淬火变形小，冷变形时塑性尚可，切削加工性中等，但有第一类回火脆性，焊接性不好，焊前需预热至150~400摄氏度，焊后热处理以消除应力。一般在调质处理后使用，也可在高中频表面淬火或淬火及低、中温回火后使用；

主要用于制造承受冲击、弯扭、高载荷的各种机器中的重要零件，如大截面齿轮、重型传动轴、汽轮发动机转子、主轴、支承轴、齿轮、机轴、曲轴、锤杆、连杆、紧固件、高压无缝厚壁的导管等；

抗拉强度≥985(100)；屈服强度≥835(85)；伸长率≥12；断面收缩率≥45；冲击功≥63；冲击韧性值≥78(8)；硬度≤229HB；

热处理规范：淬火850℃,油冷;回火550℃,水冷、油冷




10

42CrMo
具有良好的机械性能及可加工性，强度和淬透性比35CrMo高；

用来制造较35CrMo钢强度更高或调质断面更大的锻件，如机车牵引的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、连杆、减速器、连接轴万向联轴器及8.8级，直径至100mm螺栓、螺母、垫圈等；

退火硬度255～207HB,淬火硬度≥60HRC；　




11

50CrMo
强度和淬透性比42CrMo高，一般在调质后应用。可代替含镍较高的调质钢；

用于制造比42CrMo钢强度更高或断面更大的锻件，如机车牵引用大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、发动机气缸、1200~2000m石油深井钻杆接头、打捞工具、活塞杆及8.8级直径100~160mm紧固件；

热处理工艺：淬火850°；冷却剂：油；回火温度560°；冷却剂：水、油；

抗拉强度MPa1080；屈服点MPa930；伸长率12，断面收缩率45，冲击吸收功63；

     


12

20CrMnMo
高级渗碳钢，强度高于15CrMnMo；塑性及韧性稍低，淬透性及力学性能比20CrMnTi高；淬火低温回火后具有良好的综合力学性能和低温冲击韧度；渗碳淬火后具有较高的抗弯强度和耐磨性能，但磨削时易产生裂纹；焊接性不好，适于电阻焊接，焊前需预热，焊后需回火处理；切削加工性和热加工性良好。可代替12Cr2Ni4使用；

常用于制造高硬度、高强度、高韧性、耐磨的较大重要渗碳件，如曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮轴、齿轮、销轴等；

抗拉强度≥1180；屈服点≥885；断后伸长率≥10；断面收缩率≥45；冲击吸收功≥55；布氏硬度≤217；

热处理：淬火加热温度850℃；回火加热温度200℃；

13

18MnMoNb
耐高温500~530℃以下，焊接和加工性能良好；

常用于化工高压容器、水压机工作缸、水轮机大轴等。锅炉和压力容器专用的低合金结构钢。具有较高的强度和屈强比，热加工性能和中温性能较好，生产工艺较简单，焊接性能良好，耐热性较高。用于制造高压锅炉汽包及大型化工容器；也用作水轮机和水轮发电机大轴以及交直流电机轴等；

抗拉强度≥635; 屈服强度≥510；伸长率17；室温冲击韧性值69;

热处理规范：一般正火+回火处理：950～980℃正火，保温1.5min～2.0min/mm， 600～650℃回火，保温5min～7min/mm，空冷。




14
42MnMoV
调质低合金钢。可代替42CrMo；

主要用于制作轴和齿轮等；

表淬硬度45~55HRC；抗拉强度≥765；屈服强度≥590；伸长率≥12；断面收缩率≥40；冲击功≥31；硬度241-286HB。