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40号钢介绍

材料名称:40 号钢统一数字代号:U20402 标准:GB/T 699-1999

特性及应用范围

强度较高，可切削性良好，冷变形能力中等，焊接性差，无回火脆性，淬透性低，易生水淬裂纹，多在调质或正火态使用，两者综合性能相近，表面淬火后可用于制造承受较大应力件。 适于制造曲轴心轴.传动轴.活塞杆.连杆.链轮.齿轮等，作焊接件时需先预热.焊后缓冷。

化学成分：

碳 C :0.37-0.44

硅 Si:0.17-0.37

锰 Mn:0.50-0.80

铬 Cr:≤0.25

镍 Ni:≤0.30

铜 Cu:≤0.25

力学性能：

抗拉强度 σb (MPa):≥570

屈服强度 σs (MPa):≥335

伸长率 δ5/(%):≥19

断面收缩率 ψ/(%):≥45

冲击吸收功(Aku2/J):≥47

钢材交货状态硬度HBS 10/3000 : 未热处理钢 ≤217 退火钢≤187

推荐热处理/℃ 正火 860 淬火 840 回火 600

冲击韧性值 αkv (J/cm2):≥58,

硬度 :未热处理,≤215HB;

弹性模量 E(1000MPa):≥213.5

优质碳素结构钢和普通碳素结构钢相比，硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。根据含碳量和用途的不同，这类钢大致又分为三类:①小于0.25%C为低碳钢，其中尤以含碳低于0.10%的08F,08Al等，由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐……等。20G则是制造普通锅炉的主要材料。此外，低碳钢也广泛地作为渗碳钢，用于机械制造业。②0.25~0.60%C为中碳钢，多在调质状态下使用，制作机械制造工业的零件。③大于0.6%C为高碳钢，多用于制造弹簧、齿轮、轧辊等。根据含锰量的不同，又可分为普通含锰量(0.25~0.8%)和较高含锰量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)两钢组。锰能改善钢的淬透性，强化铁素体，提高钢的屈服强度、抗拉强度和耐磨性。通常在含锰高的钢的牌号后附加标记"Mn"，如15Mn、20Mn以区别于正常含锰量的碳素钢。

碳素钢的性能主要取决于钢的含碳量和显微组织。在退火或热轧状态下，随含碳量的增加，钢的强度和硬度升高，而塑性和冲击韧性下降(见图)。焊接性和冷弯性变差。所以工程结构用钢，常限制含碳量。 碳素钢中的残余元素和杂质元素如锰、硅、镍、磷、硫、氧、氮等，对碳素钢的性能也有影响。这些影响有时互相加强，有时互相抵销。例如:①硫、氧、氮都能增加钢的热脆性，而适量的锰可减少或部分抵销其热脆性。②残余元素除锰、镍外都降低钢的冲击韧性，增加冷脆性。③除硫和氧降低强度外，其他杂质元素均在不同程度上提高钢的强度。④几乎所有的杂质元素都能降低钢的塑性和焊接性。

氢在钢中能造成很多严重缺陷，如产生白点、点状偏析、氢脆、表面鼓泡和焊缝热影响区内的裂缝等。为保证钢的质量，必须尽可能降低钢中氢的含量(见应力腐蚀断裂和氢脆)。脱氧带入的残余元素如铝，可减小低碳钢的时效倾向，还可以细化晶粒，提高钢在低温下的韧性，但余量不宜过多。由炉料中带入的残余元素如镍、铬、钼、铜等，含量高时可提高钢的淬透性，但对要求具有高塑性的专用钢，如深冲用钢板，则是不利的。

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