Oțel 42CrMo4 Tehnic Prezentare generală

Oțel 42CrMo4 Prezentare tehnică: Ca oțel structural aliat utilizat pe scară largă, 42CrMo4 (cunoscut și sub standardul EN 1.7225) este apreciat pentru rezistența, tenacitatea și călibilitatea sa. Cu cei peste 20 de ani de experiență în forjare, noi cei de la Aobo Steel înțelegem rolul critic pe care îl joacă acest material în aplicațiile de inginerie solicitante. Iată o privire simplă asupra profilului său tehnic.

1. Oțel 42CrMo4 Compoziție chimică

Performanța 42CrMo4 începe cu machiajul său chimic specific. Deși există mici variații între standarde, compoziția tipică se încadrează în general în aceste intervale:

• Carbon (C): 38% – 0,45% (Unele standarde pot specifica 0,38% – 0,42%)
• Siliciu (Si):≤ 0,40% (Adesea specificat ca 0,10%- 0,40%)
• Mangan (Mn): 60% – 0,90% (Uneori 0,50% – 0,80%)
• Crom (Cr): 90% – 1.20%
• Molibden (Mo): 15% – 0,30% (standardele ASTM citează adesea 0,15% – 0,25%)
• Fosfor (P):≤ 0,035% (Unele specificații mai stricte necesită ≤ 0,025%)
• sulf (S):≤ 0,035% (Unele specificații mai stricte necesită ≤ 0,025%)

Nota: Varianta 42CrMoS4 include o adăugare controlată de sulf (de obicei 0,020% – 0,040%) special pentru a îmbunătăți prelucrabilitatea. Confirmați întotdeauna specificația exactă necesară pentru aplicația dvs.

2. Oțel 42CrMo4 Standarde echivalente

42CrMo4 este recunoscut la nivel internațional sub diferite denumiri. Înțelegerea acestor echivalente este crucială pentru aprovizionare și specificare:

• RO: 42CrMo4 (Nr. material: 1,7225)
• ISO: 42CrMo4
• ASTM/AISI (SUA): În mod obișnuit, în comparație cu 4140 (G41400) și 4142 (G41420)
• JIS (Japonia): SCM440 / SCM445
• GOST (Rusia): 38XM
• DIN (Germania): 42CrMo4
• BS (Marea Britanie):  42CrMo4 / 708M40
• NF (Franța): 42CrMo4
• GB/T (China): 42CrMo (A30422) / 42CrMoH (A30425)

Aobo Steel poate furniza 42CrMo4 conform standardului dorit.

3. Tratament termic din oțel 42CrMo4

Înțelegerea opțiunilor de tratament termic pentru oțelul aliat 42CrMo4 este esențială pentru atingerea proprietăților mecanice dorite pentru aplicații specifice. Aobo Steel are o experiență vastă cu acest material, iar acest ghid prezintă procesele comune de tratament termic.

3.1 Condiții inițiale de furnizare

Oțelul 42CrMo4 este de obicei furnizat în condiții specifice care influențează prelucrarea ulterioară. Înțelegerea acestora este primul pas.

3.1.1 Starea recoacetă

Tratamentul termic se efectuează de obicei între 830-850°C, urmat de răcirea lentă a cuptorului. Timpul de menținere depinde de grosimea secțiunii (de exemplu, 3-4 ore pentru secțiunile standard). Acest proces are ca rezultat o microstructură mai moale (duritate maximă ≤217 HBW), ideală pentru prelucrabilitate înainte de tratamente ulterioare.

3.1.2 Condiție normalizată

Normalizarea presupune încălzirea la 870-880°C timp de 1-2 ore, urmată de răcire cu aer. Aceasta rafinează structura cerealelor, creând o bază uniformă pentru un tratament termic suplimentar. Duritatea este de obicei ≤255 HBW. Ocazional, revenirea la sau peste 480°C (900°F) urmează normalizării pentru a reduce limita de curgere, dacă este necesar.

3.2 Călire și revenire (călire și revenire – Q&T)

Pentru aplicațiile care necesită rezistență și duritate mai mari, călirea și revenirea (Q&T) este procesul standard aplicat la 42CrMo4.

3.2.1 Întărire (călire)

Această etapă implică încălzirea 42CrMo4 la temperatura sa de austenitizare, în general 850-880°C. Timpul de înmuiere adecvat la această temperatură este crucial pentru o structură austenitică omogenă. Ulterior, răcirea rapidă (stingerea) transformă austenita în martensită dură.

Călirea uleiului este standard pentru 42CrMo4, echilibrând viteza de răcire cu un risc minim de distorsiune, în special pentru secțiunile mici până la medii. Călirea cu apă poate fi utilizată pentru secțiuni mai groase pentru a obține o întărire completă, dar crește riscul de fisurare din cauza șocului termic mai mare. Calități similare, cum ar fi 4140, sunt, de asemenea, stinse în ulei după austenitizare (845-925°C / 1550-1700°F).

3.2.2 temperare

Martensita ca stinsă este dură, dar în general prea fragilă pentru utilizare în inginerie. Călirea este esențială pentru a îmbunătăți duritatea. Aceasta implică reîncălzirea oțelului călit la o temperatură specifică sub Ac1 (de obicei 450-650°C), menținerea pentru o perioadă stabilită (de exemplu, 2 ore) și apoi răcirea (adesea în aer sau ulei).

Temperatura de revenire aleasă controlează direct echilibrul final al proprietăților mecanice:

• Temperaturi scăzute (de exemplu, 450°C): Aceste temperaturi maximizează duritatea și rezistența, făcându-le potrivite pentru aplicații cu rezistență ridicată la uzură.
• Temperaturi intermediare (de exemplu, 500-600°C): Oferă o combinație echilibrată de rezistență ridicată și duritate bună, obișnuită pentru componente precum angrenajele și arborii. Revenirea la 580°C după stingerea uleiului de la 850°C poate atinge o rezistență la tracțiune ≥1100 MPa și o limită de curgere ≥950 MPa.
• Temperaturi ridicate (de exemplu, 650°C): Produce o rezistență și duritate mai scăzute, dar crește semnificativ ductilitatea și rezistența la impact.

Nota: Călirea în intervalul 230-370°C (450-700°F) ar trebui în general evitată pentru 42CrMo4, similar cu oțelul 4140, din cauza riscului de „slăbire albastră”, care poate reduce duritatea.

3.3 Tehnici de întărire la suprafață

Aplicațiile specifice pot beneficia de întărirea suprafeței pentru a îmbunătăți rezistența la uzură, menținând în același timp duritatea miezului.

3.2.3 Întărire prin inducție

Acest proces încălzește rapid stratul de suprafață folosind un câmp electromagnetic până la temperatura de austenitizare, urmată de stingere imediată (adesea într-o emulsie). O temperatură la temperatură scăzută (de exemplu, 150-180°C) poate urma pentru a reduce stresul fără a reduce semnificativ duritatea suprafeței (potențial ≥56 HRC). Întărirea cu succes prin inducție a 42CrMo4 poate atinge duritatea suprafeței în jur de 670 Hv.

3.2.4 Nitrurare și borozare

Pentru o duritate superioară a suprafeței și rezistență la uzură, procese precum nitrurarea sau borizarea pot fi aplicate după tratamentul primar Q&T. Aceste tratamente termochimice modifică compoziția suprafeței pentru a crea straturi extrem de dure.

4. Proprietăți mecanice ale oțelului 42CrMo4 (condiție călită și călită)

În starea de stingere și revenire (Q+T), 42CrMo4 oferă performanțe mecanice excelente. Valorile tipice după călirea uleiului (850°C) și revenirea (580°C) pot include:

• Rezistența la tracțiune (Rm): ≥ 1100 MPa
• Limita de curgere (ReL): ≥ 950 MPa
• Alungire (A): ≥ 12%
• Rezistența la impact (KV/KU sau aK): Valorile depind de metoda de testare, dar o tenacitate bună este caracteristică (de exemplu, ≥ 80 J/cm²).

Rețineți, proprietățile finale depind direct de parametrii specifici de tratament termic utilizați.

5. Aplicații comune

Combinația de rezistență, tenacitate și rezistență la uzură face ca 42CrMo4 să fie potrivit pentru o gamă largă de componente solicitante:

• Construcția de mașini: Piese foarte solicitate, cum ar fi angrenaje, arbori, osii, biele, arbori cotiți și șuruburi de înaltă rezistență.
• Scule: Matrite de plastic mari si mijlocii, rame de matrita, matrite de forjare (in functie de cerintele aplicatiei), matrite de captare la rece.
• Alte: Butelii de gaz de volum mare și componente care necesită rezistență mare la oboseală.