Se você está procurando um custo-benefício, Aço de liga de alto desempenho para máquinas ou peças automotivas, Aço de liga GB 40CR é uma melhor opção. Como uma liga padrão chinesa amplamente usada, Equilibra a força, resistência, e maquiagem - tornando -o perfeito para peças como engrenagens, eixos, e parafusos. Este guia irá orientá -lo em tudo o que você precisa saber, De sua maquiagem química para usos do mundo real, Para ajudá -lo a tomar decisões inteligentes para seus projetos.
1. Propriedades do material do aço de liga GB 40CR
O desempenho do GB 40CR vem de suas propriedades bem equilibradas, Todos os seguintes da ChinaGB/T. 3077 padrão (a regra oficial para esta liga). Vamos quebrá -los claramente.
1.1 Composição química
Os elementos do GB 40CR trabalham juntos para aumentar sua força e durabilidade. Aqui está o alcance padrão de cada componente:
| Elemento | Símbolo | Faixa de composição (%) | Papel fundamental na liga |
|---|---|---|---|
| Carbono (C) | C | 0.37 - 0.44 | Aumentaresistência à tracção e dureza da superfície, o que é vital para peças resistentes ao desgaste |
| Cromo (Cr) | Cr | 0.80 - 1.10 | MelhoraHardenabilidade eResistência à corrosão, e impede a ferrugem em ambientes leves |
| Manganês (Mn) | Mn | 0.50 - 0.80 | AprimoraMACHINABILIDADE e ajuda a refinar o grão do metal, reduzindo a fragilidade |
| Silício (E) | E | 0.17 - 0.37 | Atua como um desoxidador durante a siderúrgica, tornando a liga mais forte sem perder a flexibilidade |
| Enxofre (S) | S | ≤ 0.035 | Mantido baixo para evitar rachaduras e fragilidade em partes sob estresse |
| Fósforo (P) | P | ≤ 0.035 | Limitado para impedir que a liga se quebre facilmente em temperaturas frias |
1.2 Propriedades físicas
Essas características mostram como o GB 40CR se comporta em diferentes condições, como alterações de temperatura ou campos magnéticos:
- Densidade: 7.85 g/cm³ (O mesmo que a maioria das ligas de aço, Portanto, é fácil substituir outros aços em designs existentes)
- Ponto de fusão: 1430 - 1450 ° C. (high enough for Aplicações de alta temperatura like industrial rollers)
- Condutividade térmica: 45 C/(m · k) a 20 ° C. (retém bem o calor, bom para peças que funcionam sem parar)
- Capacidade de calor específico: 470 J/(kg · k) a 20 ° C. (absorve o calor constantemente, impedindo a deformação de mudanças repentinas de temperatura)
- Coeficiente de expansão térmica: 12.0 μm/(m · k) (expande pouco quando aquecido, crítico para peças de precisão como engrenagens)
- Propriedades magnéticas: Ferromagnético (adere a ímãs, Útil para ferramentas como grampos magnéticos)
1.3 Propriedades mecânicas
A força mecânica de GB 40CR realmente brilha depoistratamento térmico (Normalmente querecendo e tempendendo). Abaixo estão os valores típicos testados aos padrões chineses:
| Propriedade | Valor típico | Padrão de teste (GB) |
|---|---|---|
| Resistência à tracção | ≥ 980 MPA | GB/T. 228.1 |
| Força de escoamento | ≥ 785 MPA | GB/T. 228.1 |
| Alongamento | ≥ 9% | GB/T. 228.1 |
| Redução da área | ≥ 45% | GB/T. 228.1 |
| Dureza (Brinell) | 207 - 269 Hb | GB/T. 231.1 |
| Dureza (Rockwell c) | 21 - 28 HRC | GB/T. 230.1 |
| Dureza (Vickers) | 210 - 270 Hv | GB/T. 4340.1 |
| Tenacidade de impacto | ≥ 47 J | GB/T. 229 |
| Força de fadiga | ~ 500 MPa | GB/T. 3075 |
1.4 Outras propriedades
- Resistência à corrosão: Moderado (resiste a umidade leve e óleo, mas precisa de revestimento como revestimento de zinco para uso ao ar livre)
- Resistência ao desgaste: Bom (obrigado a cromo (Cr) e tratamento térmico, Ótimo para peças móveis como rolamentos)
- MACHINABILIDADE: Justo (Mais suave quando recozido; Use aço de alta velocidade (HSS) Ferramentas com fluido de corte para evitar o desgaste da ferramenta)
- Soldabilidade: Aceitável (pré -aquecer 250 - 300 ° C e tratamento térmico após a soldagem para evitar rachaduras)
- Hardenabilidade: Excelente (O tratamento térmico funciona profundamente no metal, garantindo força uniforme em partes grossas como eixos)
2. Aplicações de aço de liga GB 40CR
A mistura de força e acessibilidade de GB 40Cr o torna popular em muitos setores. Aqui estão seus usos mais comuns, com exemplos reais:
2.1 Indústria automotiva
Carros e caminhões precisam de peças que lidam com o torque e impacto. GB 40CR é usado para:
- Eixos: A Chinese car manufacturer uses it for drive shafts—its força de escoamento (≥785 MPa) lida com cargas de 20 toneladas sem dobrar.
- Engrenagens: Uma marca de caminhão comercial usa para engrenagens de transmissão; o força de fadiga (~ 500 MPa) faz com que as marcas durem 25% mais do que o aço carbono.
- Parafusos e prendedores: High-performance SUVs use GB 40Cr bolts for engine mounts—their resistência à tracção (≥980 MPa) Não se solte da vibração.
2.2 Mecânico & Máquinas pesadas
Máquinas industriais precisam de peças duráveis. GB 40CR é usado para:
- Rolamentos: A factory uses it for conveyor belt bearings—its resistência ao desgaste cuts maintenance time by 20%.
- Molas: Uma empresa de equipamentos de construção o usa para molas de escavadeira; a elasticidade da liga (de temering) alças 7,000+ Ciclos de compressão.
- Rolos: Mills de aço usam -o para rolos de rolamento; isso é dureza (207–269 HB) não se deforma sob o metal quente.
2.3 Componentes estruturais
Para estruturas pesadas, GB 40CR fornece força confiável:
- Eixos de guindaste: Port cranes use it for hoist shafts—its tenacidade de impacto (≥47 J.) Não quebra ao levantar recipientes de 35 toneladas.
- Bridge Ficeners: Rodovias usam parafusos GB 40CR; com revestimento anti-rust, Eles ficam estáveis ao ar livre por anos.
3. Técnicas de fabricação para aço de liga GB 40CR
Para tirar o melhor de GB 40cr, Siga estas etapas de fabricação comprovadas:
3.1 Processos de fabricação de aço
GB 40CR é feito de duas maneiras principais:
- Forno de arco elétrico (Eaf): Comum para lotes médios. A sucata é derretida com eletrodos, então cromo (Cr) is added to reach the right composition. EAF é flexível e reduz o desperdício, Bom para peças personalizadas, como eixos grandes.
- Forno de oxigênio básico (BOF): Usado para produção em massa. O ferro fundido é misturado com oxigênio para remover as impurezas, Então os elementos de liga são adicionados. O BOF é rápido e barato para peças como parafusos.
3.2 Tratamento térmico
O tratamento térmico é essencial para desbloquear a força de GB 40CR. O processo padrão para peças de alto estresse é:
- Recozimento: Aquecer para 830 - 850 ° C., esfriar lentamente. Suaviza a liga para facilitar a usinagem (Corta o desgaste da ferramenta por 30%).
- Tireização: Aquecer para 840 - 860 ° C., esfriar rapidamente em óleo. Hardens the steel to reach resistência à tracção ≥980 MPa.
- Temering: Aquecer para 500 - 550 ° C., Cool no ar. Reduz a fragilidade enquanto mantém força - importante para engrenagens e eixos.
- Carburismo (opcional): Aquecer para 900 -950 ° C em um ambiente rico em carbono. Adds a hard outer layer for better resistência ao desgaste (bom para rolamentos).
3.3 Processos de formação
GB 40Cr is shaped into parts using:
- Forjamento: Martelado ou pressionado em 1100 - 1200 ° C.. Alinhe o grão do metal, fazendo peças 10% stronger than cast ones. Usado para engrenagens e eixos.
- Rolando: Passou por rolos para fazer barras ou lençóis. Usado para formas básicas, como os em branco do parafusos.
- Extrusão: Empurrado através de um dado para fazer formas complexas (Por exemplo, Eixos ocos). Good for precision parts like transmission components.
3.4 Processos de usinagem
Depois de se formar, As peças acabam com:
- Virando: Usa um torno para fazer peças cilíndricas (Por exemplo, eixos). Use o fluido de corte para evitar superaquecimento.
- Moagem: Usa um cortador rotativo para moldar os dentes da engrenagem. As ferramentas de carboneto funcionam melhor para precisão.
- Perfuração: Makes holes for bolts. Exercícios de alta velocidade (900–1300 RPM) Evite rachaduras.
- Moagem: Superfícies suavizadas para tolerâncias apertadas (Por exemplo, ±0.01 mm for bearings). Melhora resistência ao desgaste.
4. Estudo de caso: GB 40Cr in Automotive Transmission Gears
A Chinese automotive factory had a problem: Suas engrenagens de transmissão de aço carbono continuaram falhando depois 180,000 km, leading to expensive repairs. They switched to GB 40Cr—and fixed the issue.
4.1 Desafio
The factory’s trucks carried 25-ton loads, putting big stress on gears. Engrenagens de aço carbono tinham baixoforça de fadiga (380 MPA) and wore out fast, causando 5% of trucks to break down yearly.
4.2 Solução
Eles mudaram para engrenagens GB 40CR, usando:
- Carburismo (920° c) para adicionar um 0.8 mm hard outer layer for resistência ao desgaste.
- Tireização (850° c) + temering (530° c) para alcançar 800 MPA força de escoamento e 50 J tenacidade de impacto.
4.3 Resultados
- Vida de serviço: Engrenagens agora duram 360,000 KM - Durante tanto tempo.
- Economia de custos: Corte os custos de manutenção em ¥ 180.000 por ano.
- Confiabilidade: Avarias caíram de 5% para 1%, Tornando os clientes mais felizes.
5. Análise comparativa: GB 40CR vs.. Outros materiais
Como o GB 40CR se compara a outros materiais comuns? Aqui está um visual lado a lado:
| Material | Resistência à tracção | Resistência à corrosão | Densidade | Custo (vs.. GB 40CR) | Melhor para |
|---|---|---|---|---|---|
| GB 40CR | ≥980 MPa | Moderado | 7.85 g/cm³ | 100% (base) | Peças de estresse alto (engrenagens, eixos) |
| Aço inoxidável (304) | 515 MPA | Excelente | 7.93 g/cm³ | 160% | Alimentos/equipamentos químicos |
| Aço carbono (45#) | 600 MPA | Baixo | 7.85 g/cm³ | 50% | Peças de baixo estresse (Suportes) |
| Liga de aço (35CRMO) | 980 MPA | Moderado | 7.85 g/cm³ | 110% | Partes de alta temperatura (rolos) |
| Alumínio (6061) | 310 MPA | Bom | 2.70 g/cm³ | 120% | Peças leves (Quadros de carro) |
Takeaway -chave: GB 40CR tem o mesmoresistência à tracção como 35crmo, mas custa menos. É mais forte que o aço carbono e mais barato que o aço inoxidável, tornando -o o melhor valor para a maioriaAplicações de alto estresse.
Perspectiva da tecnologia YIGU sobre aço de liga GB 40CR
Na tecnologia Yigu, GB 40CR é uma das nossas ligas mais populares por seu equilíbrio de desempenho e custo. Nós o fornecemos a clientes automotivos e de máquinas para 10+ anos, e éHardenabilidade eresistência sempre atenda às suas necessidades - de engrenagens aos parafusos. Muitas vezes sugerimos o recozimento para facilitar a usinagem e o revestimento anti-assassinato para uso ao ar livre, Ajudando os clientes a estender a vida parcial por 2x. Para os fabricantes chineses que desejam um confiável, liga acessível, GB 40CR é imbatível.
Perguntas frequentes sobre aço de liga GB 40CR
1. GB 40CR pode ser usado em lugares frios?
Sim - étenacidade de impacto (≥47 J.) Permite funcionar em temperaturas tão baixas quanto -15 ° C. Para áreas mais frias (-20° C ou abaixo), Ajuste o processo de temperamento (esfriar a 480-500 ° C.) para torná -lo mais difícil.
2. Qual é a diferença entre GB 40CR e GB 42crmo?
GB 42crmo temmolibdênio (MO) e mais carbono, dando 10% mais altoresistência à tracção e melhor resistência de alta temperatura. Escolha GB 42crmo para estresse extremo (Por exemplo, 30-eixos de caminhão tonelada), e GB 40CR para estresse moderado e menor custo.
3. Como tornar o GB 40CR mais fácil de fazer a máquina?
Reconectá -lo primeiro - teling a 830-850 ° C e resfriamento lentamente suaviza -o para 207-230 HB. Use ferramentas de carboneto com fluido de corte (como óleo mineral) e defina velocidade de corte para 80–100 m/min para reduzir o desgaste da ferramenta.
