不同截面42CrMo鋼材熱處理后的力學性能
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毛坯直徑/mm |
熱處理制度 |
取樣位置 |
Rm |
ReL |
A |
Z |
KV2/J·cm-2 |
備注 |
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/MPa |
/% |
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55 |
850℃22min油淬，
540℃90min回火水冷
860℃60min油淬
540℃90min回火水冷
900℃油淬，600℃回火油冷 |
1/2R
中心
1/2R
中心
中心 |
762
788
806
765
905 |
574
556
638
599
- |
23.3
21.1
20.7
19.4
24 |
68.8
67.0
62.8
62.8
62.0 |
191
189
134
140
108（65）3 |
1
1
1
1
2 |
注： 1 .用鋼成分（%）：0.43 C， 0.88Mn，1.09Cr，0.22Mo，1.017P，0.027S；
2 .用鋼成分（%）：0.39C，1.11Cr，0.20Mo;
3 .括弧內(nèi)為橫向沖擊值
作為機車的曲軸和連桿，材料的高強度和高韌性是必不可缺少的力學條件。另外連桿和曲軸的滑動摩擦會造成零件的燒損，這就要求材料還要有一定的耐熱性。因此，在結(jié)構(gòu)鋼中，42CrMo無疑是最經(jīng)濟實用的材料。但是42CrMo的本身的含碳量決定了其在擁有良好的強度性能之外，還導致了材料的焊接性能較差。根據(jù)碳當量的計算公式CEQ(W)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%)可得出碳當量ceq高達0.88%，而在碳當量大于0.45%時，材料的淬硬傾向明顯。
Cr與Fe形成連續(xù)固溶體，縮小奧氏體區(qū)域，減緩奧氏體的分解速度，能有效地提高鋼的淬透性，但是含量高于1.5%時怎沒有顯著效果。Cr也是碳化物形成元素可形成金屬間化合物σ相（FeCr），在焊接時若有σ相析出，會使沖擊韌性下降，Cr也能增加低溫和高溫的回火穩(wěn)定性，提高材料的耐磨性能，但是Cr能增加鋼的回火脆性，并且Cr在鋼中容易形成偏析，降低塑性。Cr促使鋼的表面形成鈍化膜，當有一定Cr時顯著提高耐腐蝕性能（特別硝酸），若有鉻碳化物析出則會造成耐腐蝕性能降低。
Mo（WMo=0.15~0.25%）在鋼中可固溶于鐵素體、奧氏體和碳化物中，可以調(diào)高鋼的強度，是縮小奧氏體區(qū)域的元素，Mo的增加提高淬透性，使鋼的強度和韌性得到一定的平衡。Mo還能增加鋼的回火穩(wěn)定性，作為單一元素存在時，增加回火脆性；與Cr共存時，Mo又降低其他元素所導致的回火脆性。
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