活塞杆材料

dgq0315

我这里有两根活塞杆，样子差不多，一长一短，长的材料为40Cr，短的材料为35CrMo，请问这两种材料的区别，如果换材料有什么影响。

roger_dong

40Cr是合金调质钢，经调质后具有良好的综合力学性能，是使用最广泛的钢种之一，用於制造中速、中载的零件，如机床齿轮，轴，蜗杆，花键轴等等，它可以代用40MnB,45MnB,35SiMn,42SiMn,40MnVB等等。
) u2 {; O! _4 k) x6 a成分：碳0.37～0.45％，硅0.17～0.37％，锰0.5～0.8，铬0.8～1.1％
' X. v( Z7 }; Z: F- d退火硬度：小于207HBS
4 Z% c. F1 e1 C9 V. Y正火硬度：小于250HBS
调质处理：试样直径：25mm，850度淬火加热油淬，520度回火后：抗拉1000兆帕，屈服800兆帕，延伸9％，断面收缩45％，冲击韧性588.3千焦/平方米

35CrMo合金结构钢,有很高的静力强度、冲击韧性及较高的疲劳极限，淬透性较40Cr高，高温下有高的35CrMo蠕变强度与持久强度，长期工作温度可达 500℃；冷变形时塑性中等，焊接性差。用作在高负荷下工作的重要结构件，如车辆和发动机的传动件；汽轮发电机的转子、主轴、重载荷的传动轴，大断面零件
力学性能：
# S) L/ B2 k) P$ K" ]4 y　　抗拉强度 σb (MPa)：≥985(100)
5 ?  L4 b5 Z7 h1 N4 {% I' G( a　　屈服强度 σs (MPa)：≥835(85)
　　伸长率 δ5 (％)：≥12
; U$ ]2 |3 g" R　　断面收缩率 ψ (％)：≥45
9 p% m' [$ S  W. W6 _　　冲击功 Akv (J)：≥63
　　冲击韧性值 αkv (J/cm2)：≥78(8)
! N/ I& d4 V" X5 B　　硬度 ：≤229HB

三维001

根据标准 GB/T 3077-1999：40Cr
　　化学成分（质量分数，%）C 0.37~0.44、Si 0.17~0.37、Mn 0.50~0.80、Cr0.80~1.10、Ni≤0.30。
5 s5 O9 Z. y; e1 A  U0 X【力学性能】
　　试样毛坯尺寸（mm）：25
　　热处理：
　　第一次淬火加热温度（℃）：850；冷却剂：油
　　第二次淬火加热温度（℃）：-
. `. f. O7 b6 J/ k+ y　　回火加热温度（℃）：520；冷却剂：水、油
& A" {) L# @2 Z8 E" H' Q' C: B5 w4 j　　抗拉强度（σb/MPa）：≧980
/ G8 P, K: b6 U* g: \2 V( E8 L! V" b　　屈服点（σs/MPa）：≧785
: f+ F+ }: x0 x2 H4 U9 p# y　　断后伸长率（δ5/%）：≧9
　　断面收缩率（ψ/%）：≧45
　　冲击吸收功（Aku2/J）：≧47
! Q/ t. t# B- m　　布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：≦207
" ]4 A" h4 R0 l/ w- s6 _我国GB的标准钢号是40Cr、德国DIN标准材料编号1.17035/1.7045、德国DIN标准钢号41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、英国BS标准钢号41Cr4、法国AFNOR标准钢号42C4、法国NF标准钢号38Cr4/41Cr4、意大利UNI标准钢号41Cr4、比利时NBN标准钢号42Cr4、瑞典SS标准钢号2245、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、日本JIS标准钢号SCr440(H)/SCr440、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。
/ {( e+ w9 O2 @" Q7 G, `6 H【临界点温度】
　　（近似值） Acm=780℃
　　【正火规范】
　　温度850~870℃，硬度179~229HBS。
　　【冷压毛坯软化处理规范】
! U! ^* U9 o, \% J　　温度740~760℃，保温时间4~6h，再以5~10℃/h的冷速，降温到≤600℃，出炉空冷。
　　处理前硬度≤217HBS，软化后硬度≤163HBS。
　　【生铁屑保护摆动回火规范】
　　（670±10）℃×2h，随炉升温，（710±10）℃×2h，随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温，（710±10）℃×2h，再随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温, （710±10）℃×2h，随炉降温,共3个循环，再降温至550℃，出炉空冷。处理后硬度153HBS。
% w9 m; x+ U" a3 O7 z9 U　　【调质处理规范】
　　淬火温度850℃ ±10℃，油冷；回火温度520℃±10℃，水、油空冷。
+ ]. j7 g+ W) l6 o    【特性】
( F$ k  x+ g* I0 Y2 A, ^　　中碳调制钢，冷镦模具钢。该钢价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。正火可促进组织球化，改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在温度550~570℃进行回火，该钢具有最佳的综合力学性能。该钢的淬透性高于45钢，适合于高频淬火，火焰淬火等表面硬化处理等。
　　【用途】
8 \9 Y4 @" r8 V, z  Z. C　　这种钢经调质后用于制造承受中等负荷及中等速度工作的机械零件，如汽车的转向节、后半轴以及机床上的齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等；经淬火及中温回火后用于制造承受高负荷、冲击及中等速度工作的零件，如齿轮、主轴、油泵转子、滑块、套环等；经淬火及低温回火后用于制造承受重负荷、低冲击及具有耐磨性、截面上实体厚度在25mm以下的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等；经调质并高频表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、主轴、曲轴、心轴、销子、连杆、 螺钉、螺帽、进气阀等。此外，这种钢又适于制造进行碳氮共渗处理的各种传动零件，如直径较大和低温韧性好的齿轮和轴。
! W$ K4 G, E( s: c% h　　【 供货状态及硬度】
6 Z. ]: j( K! X1 q% [　　退火态，硬度≤207HBS。
　　40Cr弹性模数:弹性模量E(20℃) /MPa 200000～211700 ，切变模量G(20℃) 80800
% u/ u5 a* F4 ^% s3 d8 Y40Cr的淬火工艺
9 h/ ]0 \: r! c. I2 O　　　40Cr淬火850℃,油冷；回火520℃,水冷、油冷。40Cr表面淬火硬度为HRC52-60，火焰淬火能达到HRC48-55。
& Y/ |- W; ~* o6 c40Cr氮化处理
" I# w4 W6 O5 U/ j8 o　　　40Cr属于可氮化钢，其所含元素有利于氮化。40Cr经氮化处理后可获得较高的表面硬度，40Cr调质后氮化处理硬度最高能达到HRA72~78，即HRC43~55。
　　氮化工件工艺路线：锻造－退火－粗加工－调质－精加工－除应力－粗磨－氮化－精磨或研磨。由于氮化层薄，并且较脆，因此要求有较高强度的心部组织，所以要先进行调质热处理，获得回火索氏体，提高心部机械性能和氮化层质量。软氮化是活性氮化,现在比较常用的是气体氮化.
# H- G* ^+ m# {40Cr焊接
2 z0 I8 |- m  F! G! l# W( n% b: e　　　40Cr焊接前注意预热，以防止因基体散热，造成焊缝内部激冷淬裂。焊接后调质前最好加一遍正火。
0 ~. G) c, j1 P' X! Q9 z　　40Cr的焊接性：
　　结晶时易偏析，对结晶裂纹（一种热裂纹）比较敏感，焊接时容易在弧坑和焊缝中凹下的部分开裂。含碳量较高，快冷时易得到对冷裂纹很敏感的淬硬组织（马氏体组织）。过热区在冷速较大时，很容易形成硬脆的高碳马氏体而使过热区脆化。
6 Q$ J* \( {- b; c& G. ?& ~　　焊接工艺要点：
  u0 q' F  j5 `6 r2 g　　1、一般在退火（正火）状态下进行焊接。
2 g# I4 k3 V1 j# D0 u　　2、焊接方法不受限制
0 c3 S3 [. O& ?2 O) H8 @  C: H! r. b" A　　3、用较大线能量，适当提高预热温度，一般预热温度及层间温度可控制在250～300℃之间。
　　4、焊接材料应保证熔敷金属的成分与母材基本相同，如J107－Cr
　　5、焊后应及时进行调质热处理。若及时进行调质处理有困难，可进行中间退火或在高于预热的温度下保温一段时间，以排除扩散氢并软化组织。 对结构复杂、焊缝较多的产品，可在焊完一定数量的焊缝后，进行一次中间退火。

三维001

牌号 35CrMo
% ]- C0 S" V3 U6 ^2 r9 T材料状态=热处理或不热处理
σb\Mpa=≥980
. S# w/ D9 ?; F( P7 zσs\Mpa=≥835
- P# n0 n  }3 Yδ5\%=≥12
: w0 E: K' t8 g  W0 O$ b+ a9 m; l' h  ~  Bψ\%=≥45
6 X2 t: }8 ?7 @' ~* z3 f7 [6 F7 H硬度\HB=≤229
+ b. J- b5 i: ]试样\毛坯尺寸\mm=25
. e& @4 A! p( k; b6 b热处理="热处理工艺参数:淬火处理
$ v  q5 e* I  s% X' o  q化学成分=
2 w  D# ]8 c0 y- ]- ?' w% J6 U/ y加热温度为:880℃
特性及应用=淬火处理后的冷却方式为:油冷；渗氮回火
1 g# I& s, ~) T+ b+ G! ^通常40Cr就可以.如果对强度和性能要求更高可以用35CrMo(淬透性更高,截面性能更好).一般采用调质处理就可以.

johnzhong

楼主你说的很专业，如果是40Cr和Q345角焊缝焊接要注意预热可控制在180～250℃之间，焊后不用进行调质热处理。