Wenn Sie nach einer kostengünstigen Auswirkung suchen, Hochleistungslegierungsstahl für Maschinen oder Automobilteile, GB 40CR -Legierungstahl ist eine Top -Wahl. Als weit verbreitete chinesische Standardlegierung, Es gleicht Stärke aus, Zähigkeit, und Verarbeitbarkeit - es perfekt für Teile wie Zahnräder machen, Wellen, und Schrauben. Dieser Leitfaden führt Sie durch alles, was Sie wissen müssen, von seinem chemischen Make-up bis zur realen Verwendungszwecke, Um Ihnen dabei zu helfen, kluge Entscheidungen für Ihre Projekte zu treffen.
1. Materialeigenschaften von GB 40CR -Legierungstahl
Die Leistung von GB 40CR ergibt sich aus seinen ausgewogenen Eigenschaften, alle nach ChinaGb/t 3077 Standard (die offizielle Regel für diese Legierung). Lassen Sie uns sie deutlich aufschlüsseln.
1.1 Chemische Zusammensetzung
Die Elemente in GB 40CR arbeiten zusammen, um ihre Stärke und Haltbarkeit zu steigern. Hier ist der Standardbereich jeder Komponente:
| Element | Symbol | Kompositionsbereich (%) | Schlüsselrolle in der Legierung |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | C | 0.37 – 0.44 | ErhöhtZugfestigkeit und Oberflächenhärte, Was für Verschleiß-resistente Teile von entscheidender Bedeutung ist |
| Chrom (Cr) | Cr | 0.80 – 1.10 | VerbessertHärtbarkeit UndKorrosionsbeständigkeit, und verhindert Rost in milden Umgebungen |
| Mangan (Mn) | Mn | 0.50 – 0.80 | VerbessertVerarbeitbarkeit und hilft dabei, das Metallkorn zu verfeinern, Brödeln reduzieren |
| Silizium (Und) | Und | 0.17 – 0.37 | Fungiert als Desoxidisator während der Stahlherstellung, die Legierung stärker machen, ohne Flexibilität zu verlieren |
| Schwefel (S) | S | ≤ 0.035 | Niedrig gehalten, um zu vermeiden, dass Risse und Sprödigkeit in Teilen unter Stress geraten sind |
| Phosphor (P) | P | ≤ 0.035 | Beschränkt, um zu verhindern, dass die Legierung bei kalten Temperaturen leicht bricht |
1.2 Physische Eigenschaften
Diese Eigenschaften zeigen, wie sich GB 40CR unter verschiedenen Bedingungen verhält, wie Temperaturänderungen oder Magnetfelder:
- Dichte: 7.85 g/cm³ (Gleich wie die meisten Stahllegierungen, Es ist also einfach, andere Stähle in vorhandenen Designs zu ersetzen)
- Schmelzpunkt: 1430 - 1450 ° C. (high enough for Hochtemperaturanwendungen like industrial rollers)
- Wärmeleitfähigkeit: 45 W/(m · k) bei 20 ° C. (Hält Wärme gut, Gut für Teile, die ununterbrochen funktionieren)
- Spezifische Wärmekapazität: 470 J/(kg · k) bei 20 ° C. (absorbiert die Hitze stetig, Verhinderung des Verziehens vor plötzlichen Temperaturverschiebungen)
- Wärmeleitkoeffizient: 12.0 μm/(m · k) (expandiert wenig beim Erhitzen, kritisch für Präzisionsteile wie Zahnräder)
- Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch (klebt an Magneten, nützlich für Werkzeuge wie Magnetklammern)
1.3 Mechanische Eigenschaften
Die mechanische Stärke von GB 40CR leuchtet wirklich danachWärmebehandlung (normalerweise löschen und temperieren). Nachfolgend finden Sie typische Werte, die nach chinesischen Standards getestet wurden:
| Eigentum | Typischer Wert | Teststandard (GB) |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | ≥ 980 MPA | Gb/t 228.1 |
| Ertragsfestigkeit | ≥ 785 MPA | Gb/t 228.1 |
| Verlängerung | ≥ 9% | Gb/t 228.1 |
| Bereichsreduzierung | ≥ 45% | Gb/t 228.1 |
| Härte (Brinell) | 207 – 269 Hb | Gb/t 231.1 |
| Härte (Rockwell c) | 21 – 28 HRC | Gb/t 230.1 |
| Härte (Vickers) | 210 – 270 Hv | Gb/t 4340.1 |
| Aufprallzählung | ≥ 47 J | Gb/t 229 |
| Ermüdungsstärke | ~ 500 MPa | Gb/t 3075 |
1.4 Andere Eigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit: Mäßig (widersteht milde Feuchtigkeit und Öl, muss aber beschichtet werden wie Zinkbeschichtung für den Gebrauch im Freien)
- Resistenz tragen: Gut (dank Chrom (Cr) und Wärmebehandlung, Ideal für bewegliche Teile wie Lager)
- Verarbeitbarkeit: Gerecht (weicher, wenn man geglüht ist; Verwenden Sie Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) Werkzeuge mit Schneidflüssigkeit, um den Werkzeugverschleiß zu vermeiden)
- Schweißbarkeit: Akzeptabel (vorheizen zu 250 - 300 ° C und Wärme behandelt nach dem Schweißen, um Risse zu verhindern)
- Härtbarkeit: Exzellent (Wärmebehandlung arbeitet tief in das Metall, Gewährleistung einer sogar Festigkeit in dicken Teilen wie Wellen)
2. Anwendungen von GB 40CR -Legierungstahl
Die Mischung aus Kraft und Erschwinglichkeit von GB 40CR macht es in vielen Branchen populär. Hier sind seine häufigsten Verwendungszwecke, mit echten Beispielen:
2.1 Automobilindustrie
Autos und Lastwagen benötigen Teile, die Drehmoment und Auswirkungen bewältigen. GB 40CR wird für verwendet:
- Wellen: A Chinese car manufacturer uses it for drive shafts—its Ertragsfestigkeit (≥ 785 MPa) griff 20 Tonnen Ladungen ohne Biegen zu.
- Getriebe: Eine kommerzielle Lkw -Marke verwendet es für Getriebegefahr; Die Ermüdungsstärke (~ 500 MPa) macht Zahnräder zuletzt 25% länger als Kohlenstoffstahl.
- Bolzen und Befestigungselemente: High-performance SUVs use GB 40Cr bolts for engine mounts—their Zugfestigkeit (≥980 MPa) Lösen Sie nicht von der Vibration.
2.2 Mechanisch & Schwere Maschinen
Industriemaschinen benötigen langlebige Teile. GB 40CR wird für verwendet:
- Lager: A factory uses it for conveyor belt bearings—its Resistenz tragen cuts maintenance time by 20%.
- Federn: Ein Baugeräteunternehmen verwendet es für Baggerquellen; Die Elastizität der Legierung (vom Temperieren) Griffe 7,000+ Kompressionszyklen.
- Walzen: Stahlmühlen verwenden es für Rollmühlenwalzen; es ist Härte (207–269 Hb) Verformt sich nicht unter heißem Metall.
2.3 Strukturkomponenten
Für Hochleistungsstrukturen, GB 40CR bietet zuverlässige Stärke:
- Kranwellen: Port cranes use it for hoist shafts—its Aufprallzählung (≥47 j) Brechen Sie beim Anheben von 35-Tonnen-Behältern nicht.
- Brückenbefestigungen: Autobahnen verwenden GB 40CR -Schrauben; mit Anti-Rust-Beschichtung, Sie bleiben jahrelang stabil im Freien.
3. Herstellungstechniken für GB 40CR -Legierungstahl
Das Beste aus GB 40CR herausholen, Befolgen Sie diese bewährten Produktionsschritte:
3.1 Stahlherstellungsprozesse
GB 40CR wird auf zwei Hauptarten hergestellt:
- Elektrischer Lichtbogenofen (EAF): Gemeinsam für mittlere Chargen. Schrottstahl wird mit Elektroden geschmolzen, Dann Chrom (Cr) is added to reach the right composition. EAF ist flexibel und reduziert Abfall, Gut für benutzerdefinierte Teile wie große Wellen.
- Basis -Sauerstoffofen (Bof): Verwendet für die Massenproduktion. Geschmolzenes Eisen wird mit Sauerstoff gemischt, um Verunreinigungen zu entfernen, Dann werden Legierungselemente hinzugefügt. BOF ist schnell und billig für Teile wie Bolzen.
3.2 Wärmebehandlung
Die Wärmebehandlung ist der Schlüssel zur Erschließung der Stärke von GB 40CR. Der Standardprozess für Teile mit hohem Stress ist:
- Glühen: Wärme zu 830 - 850 ° C., Langsam abkühlen. Mildert die Legierung für die leichtere Bearbeitung (schneidet Werkzeugkleidung durch 30%).
- Abschrecken: Wärme zu 840 - 860 ° C., In Öl schnell abkühlen. Hardens the steel to reach Zugfestigkeit ≥980 MPa.
- Temperieren: Wärme zu 500 - 550 ° C., in der Luft abkühlen. Reduziert die Sprödigkeit und hält die Stärke - entscheidend für Zahnräder und Schächte.
- Kohlensäure (optional): Wärme zu 900 -950 ° C in einer kohlenstoffreichen Umgebung. Adds a hard outer layer for better Resistenz tragen (Gut für Lager).
3.3 Bildungsprozesse
GB 40CR wird in Teile geformt:
- Schmieden: Gehämmert oder drückt an 1100 - 1200 ° C.. Richtet das Metallkorn aus, Teile machen 10% stärker als gegossene. Wird für Zahnräder und Wellen verwendet.
- Rollen: Durch Rollen gefahren, um Bars oder Blätter herzustellen. Wird für grundlegende Formen wie Bolzenblücken verwendet.
- Extrusion: Durch einen Würfel geschoben, um komplexe Formen zu machen (Z.B., Hohlwellen). Gut für Präzisionsteile wie Übertragungskomponenten.
3.4 Bearbeitungsverfahren
Nach der Formung, Teile sind fertig mit:
- Drehen: Verwendet eine Drehmaschine, um zylindrische Teile herzustellen (Z.B., Wellen). Verwenden Sie Schneidflüssigkeit, um eine Überhitzung zu verhindern.
- Mahlen: Verwendet einen rotierenden Schneider, um Zahnradzähne zu formen. Carbide -Tools eignen sich am besten für Präzision.
- Bohren: Macht Löcher für Schrauben. Hochgeschwindigkeitsübungen (900–1300 U / min) Vermeiden Sie das Knacken.
- Schleifen: Glätten Oberflächen bis hin zu engen Toleranzen (Z.B., ± 0,01 mm für Lager). Verbessert Resistenz tragen.
4. Fallstudie: GB 40CR in Automobilgetriebe Zahnrädern
Eine chinesische Automobilfabrik hatte ein Problem: Ihre Getriebe für Kohlenstoffstahl versagten danach immer wieder 180,000 km, was zu teuren Reparaturen führt. Sie wechselten zu GB 40CR - und behoben das Problem.
4.1 Herausforderung
Die Lastwagen der Fabrik trugen 25 Tonnen Ladungen, Ausrüstung groß belasten. Kohlenstoffstahlgänge hatten niedrigErmüdungsstärke (380 MPA) und trug schnell ab, Ursache 5% von Lastwagen jährlich zusammenbrechen.
4.2 Lösung
Sie wechselten zu GB 40CR -Zahnrädern, Verwendung:
- Kohlensäure (920° C) a 0.8 mm hard outer layer for Resistenz tragen.
- Abschrecken (850° C) + Temperieren (530° C) zu erreichen 800 MPA Ertragsfestigkeit Und 50 J Aufprallzählung.
4.3 Ergebnisse
- Dienstleben: Gänge jetzt zuletzt 360,000 KM - Twice so lange.
- Kosteneinsparungen: Die Wartungskosten um 180.000 Yen pro Jahr senken.
- Zuverlässigkeit: Durchbrüche fielen von 5% Zu 1%, Kunden glücklicher machen.
5. Vergleichende Analyse: GB 40cr vs. Andere Materialien
Wie ist GB 40CR im Vergleich zu anderen gemeinsamen Materialien im Vergleich? Hier ist ein Side-By-Side-Look:
| Material | Zugfestigkeit | Korrosionsbeständigkeit | Dichte | Kosten (vs. GB 40cr) | Am besten für |
|---|---|---|---|---|---|
| GB 40cr | ≥980 MPa | Mäßig | 7.85 g/cm³ | 100% (Base) | Hochstress-Teile (Getriebe, Wellen) |
| Edelstahl (304) | 515 MPA | Exzellent | 7.93 g/cm³ | 160% | Lebensmittel/chemische Ausrüstung |
| Kohlenstoffstahl (45#) | 600 MPA | Niedrig | 7.85 g/cm³ | 50% | Teile mit niedriger Stress (Klammern) |
| Legierungsstahl (35CRMO) | 980 MPA | Mäßig | 7.85 g/cm³ | 110% | Hochtemperaturteile (Walzen) |
| Aluminium (6061) | 310 MPA | Gut | 2.70 g/cm³ | 120% | Leichte Teile (Autorahmen) |
Schlüssel zum Mitnehmen: GB 40CR hat das gleicheZugfestigkeit als 35crmo, kostet aber weniger. Es ist stärker als Kohlenstoffstahl und billiger als Edelstahl, für die meisten zum besten WertHochstress-Anwendungen.
Perspektive der Yigu -Technologie auf GB 40CR -Legierungstahl
Bei Yigu Technology, GB 40CR ist einer unserer beliebtesten Legierungen für das Gleichgewicht zwischen Leistung und Kosten. Wir haben es an Automobil- und Maschinen -Clients zur Verfügung gestellt 10+ Jahre, und es istHärtbarkeit UndZähigkeit Erfüllen Sie immer ihre Bedürfnisse - von Zahnrädern bis zu Schrauben. Wir empfehlen häufig, für eine leichtere Bearbeitung und Hartnahlerbeschichtung für den Außengebrauch zu lenken, Kunden helfen, ein Teilleben um 2x zu verlängern. Für chinesische Hersteller, die eine zuverlässige wollen, Erschwingliche Legierung, GB 40CR ist unschlagbar.
FAQ über GB 40CR Legierungstahl
1. Kann GB 40CR an kalten Orten verwendet werden??
Ja - esAufprallzählung (≥47 j) Lassen Sie es bei Temperaturen von nur -15 ° C funktionieren. Für kältere Bereiche (-20° C oder unten), Passen Sie den Temperaturprozess an (Kühl bis 480–500 ° C.) es schwieriger machen.
2. Was ist der Unterschied zwischen GB 40CR und GB 42CRMO?
GB 42CRMO hatMolybdän (MO) und mehr Kohlenstoff, geben 10% höherZugfestigkeit und besserer Hochtemperaturbeständigkeit. Wählen Sie GB 42CRMO für extreme Stress (Z.B., 30-Tonne LKW -Wellen), und GB 40CR für mittelschwerer Stress und niedrigeren Kosten.
3. So erleichtern GB 40CR die Maschine leichter?
Andenkeln Sie zuerst - auf 830–850 ° C und kühlt es langsam auf 207–230 HB.. Verwenden Sie Carbid -Werkzeuge mit Schneidflüssigkeit (wie Mineralöl) und setzen.