40Cr

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一、产品概述

40Cr 是一款经典的 Cr 系中碳合金结构钢，核心特性为优良的淬透性、较高的强度与韧性，执行我国 GB/T 3077-2015 标准，同时等效于德国 DIN 17200 标准中的 41Cr4 钢种、日本 JIS G4053 标准中的 SCr440 钢种、美国 AISI 5140 钢种。其通过中碳成分与铬元素的协同作用，兼具良好的塑性、机械加工性能与热处理适配性，经调质处理后可获得均匀细密的回火索氏体组织，能稳定承受中等载荷、交变载荷及较大冲击作用，是机械制造领域中对材料综合力学性能有均衡要求的通用型核心零部件首选材料。
该产品凭借稳定的材质性能、成熟的生产工艺、良好的加工适配性及高性价比，广泛应用于机械制造、汽车工业、工程机械、农机装备等多个领域，已成为全球通用型合金结构钢的主流选材，国内特钢企业已实现规模化、标准化生产，产品质量全面满足国内外中高端装备制造标准要求。

二、核心化学成分（质量分数，%）

40Cr 化学成分经精准配比与严格管控，有效控制有害杂质含量，保障材料纯净度、热处理性能及力学稳定性，具体范围如下（含允许偏差）：
  • 碳（C）：0.37~0.44（允许偏差±0.02）
  • 硅（Si）：0.17~0.37（允许偏差±0.03）
  • 锰（Mn）：0.50~0.80（允许偏差±0.04）
  • 铬（Cr）：0.80~1.10（允许偏差±0.15）
  • 硫（S）：≤0.035（允许偏差±0.005）
  • 磷（P）：≤0.035（允许偏差±0.005）
  • 铜（Cu）：≤0.30（允许偏差±0.05）
  • 镍（Ni）：≤0.30（允许偏差±0.05）
关键控制指标：钢中氮（N）≤100×10⁻⁶、氢（H）≤2.0×10⁻⁶、总氧（T(O)）≤20×10⁻⁶（平均值≤15×10⁻⁶），各类非金属夹杂物（A、B、C、D 类）均≤2.0 级，确保材料具有良好的热处理均匀性与抗疲劳性能。

三、力学性能（调质处理后典型值）

40Cr 力学性能以调质处理（淬火+高温回火）为基准，性能可根据热处理工艺参数精准调控，以下为核心性能指标（试样尺寸：Φ25mm，调质工艺：850~880℃油淬+550~600℃回火）：
  • 抗拉强度（σᵦ）：≥980MPa（典型值 1000~1150MPa）
  • 屈服强度（σₛ）：≥785MPa（典型值 800~950MPa）
  • 伸长率（δ₅）：≥9%（典型值 11%~14%）
  • 断面收缩率（ψ）：≥45%（典型值 50%~60%）
  • 冲击韧性（αₖᵥ）：≥47J/cm²（常温下典型值 50~80J/cm²）
  • 硬度：调质后布氏硬度（HB）280~320，可通过后续热处理调整至 HRC 32~45 范围；未调质状态布氏硬度（HB）≤217
  • 弹性模量：200~210GPa，剪切模量 80~85GPa，泊松比 0.27~0.30

四、核心工艺优势

1. 冶炼工艺

采用转炉（BOF）/电炉（EAF）-LF 精炼-连铸（CCM）成熟工艺流程：转炉/电炉冶炼终点严格控制温度 1590~1630℃，碳含量 0.07~0.11%、磷≤0.020%；LF 精炼阶段造碱性还原渣（R=3.0~5.0），渣系成分 CaO 45%~55%、SiO₂ 10%~15%、Al₂O₃ 20%~28%，FeO+MnO≤1.0%，充分去除杂质；连铸过程控制过热度 15~25℃，采用全程保护浇注技术，降低成分偏析，保障铸坯质量均匀性，为后续热处理工艺奠定良好基础。

2. 热处理工艺

热处理适配性优异，核心优势为淬透性良好：调质处理可精准平衡强度与韧性，获得稳定的回火索氏体组织，适配不同工况对材料性能的差异化需求；淬火温度可在 830~890℃ 范围内调整，冷却方式可选油冷、水冷（需控制冷却速度避免变形），回火温度 500~650℃ 可调；同时可实现正火、退火、表面淬火等常规热处理，表面淬火后硬度可达 HRC 55~60，显著提升表面耐磨性。

3. 加工性能

退火或调质状态下加工性能优良，机械加工性评级为 60（以 AISI 1212 钢 100 为基准），可顺利实现车、铣、钻、磨、刨等多种机械加工，能加工成复杂形状的中大型精密零部件；锻造性能良好，锻造温度范围 1100~1200℃，锻后缓冷可有效避免开裂；焊接性能尚可，焊接前需预热至 150~250℃，焊接后及时回火消除内应力，可保持较好的焊接强度。

五、产品规格与供货形式

供货形式丰富，规格覆盖全面，支持个性化定制，满足不同客户生产需求：
  • 圆棒：直径 5mm~800mm，常见规格 Φ15mm~Φ80mm、Φ100mm~Φ300mm，长度可定制（标准固定长度 6m、9m，或按需定制任意长度）
  • 板材/扁钢：厚度 3mm~250mm，宽度 100mm~2500mm，长度 2000mm~12000mm，常见热轧厚板 T5~250mm×W1200~2500mm×L3000~12000mm
  • 锻件：可定制阶梯轴、圆盘、圆环、立方体等中大型形状，最大单重可至 20t，适配中大型机械 OEM 配套需求
  • 钢管：外径 10mm~500mm，壁厚 2mm~50mm，供货形式为无缝钢管，支持定尺切割与表面精整
  • 交货状态：热轧、退火、调质、正火等，可提供精密切断、表面磨光、超声波探伤、表面淬火预处理等增值服务

六、典型应用领域

依托优异的综合力学性能与高性价比，40Cr 广泛应用于需强度与韧性均衡的中大型核心零部件，具体领域如下：
  • 机械制造领域：通用减速器齿轮、齿轮轴、曲轴、传动轴、连杆、螺栓、螺母、蜗杆、丝杆等核心传动与紧固零部件
  • 汽车工业领域：汽车发动机曲轴、凸轮轴、半轴、差速器壳体、变速箱齿轮、转向节等核心传动与承重零部件
  • 工程机械领域：挖掘机、装载机的销轴、衬套、齿轮、传动轴、液压油缸活塞杆等中载传动零部件
  • 农机装备领域：拖拉机变速箱齿轮、传动轴、农机机架、犁铧等耐磨承重零部件
  • 其他领域：机床主轴、刀具、模具底座、高压阀门、电站设备零部件等需综合力学性能的通用零部件

七、执行标准与质量保障

执行标准：GB/T 3077-2015（国标），等效符合德国 DIN 17200 标准中的 41Cr4 要求、日本 JIS G4053 标准中的 SCr440 要求、美国 AISI 5140 标准要求。
质量控制：建立全流程精细化质量管控体系，从原料采购（选用优质废钢+低硫铁水）到成品出库实施多环节严格检测，核心检测项目包括化学成分（光谱分析）、力学性能（拉伸、冲击、硬度测试）、金相组织、非金属夹杂物、超声波探伤（≥GB/T 6402 三级）、尺寸精度检测、表面质量检测等，确保每批次产品性能稳定、质量一致。可提供材质证明（COA）、第三方权威检测报告等全套质量文件，支持客户现场质量验证与追溯。

产品优势

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