Если вы ищете рентабельный, Высокопроизводительная сплавная сталь для машин или автомобильных деталей, GB 40cr Сплав Сталь лучший выбор. Как широко используемый китайский стандартный сплав, это уравновешивает силу, стойкость, и механизм, создавая его идеально для деталей, таких как передачи, валы, и болты. Это руководство проведет вас через все, что вам нужно знать, от его химического макияжа до реального мира использования, Чтобы помочь вам принимать умные решения для ваших проектов.
1. Свойства материала GB 40CR из сплавной стали
Производительность GB 40CR происходит от его сбалансированных свойств, Все следующие за КитаемГБ/т 3077 стандартный (официальное правило для этого сплава). Давайте четко разбим их.
1.1 Химический состав
Элементы в GB 40CR работают вместе, чтобы повысить его прочность и долговечность. Вот стандартный диапазон каждого компонента:
| Элемент | Символ | Диапазон композиции (%) | Ключевая роль в сплаве |
|---|---|---|---|
| Углерод (В) | В | 0.37 - 0.44 | Увеличиваетсяпредел прочности и поверхностная твердость, что жизненно важно для износостойких деталей |
| Хром (Герметичный) | Герметичный | 0.80 - 1.10 | УлучшаетсяЗакаленность икоррозионная стойкость, и предотвращает ржавчину в мягкой среде |
| Марганец (Мнжен) | Мнжен | 0.50 - 0.80 | Улучшаетмеханизм и помогает уточнить зерно металла, Снижение хрупкости |
| Кремний (И) | И | 0.17 - 0.37 | Действует как дексидийзер во время создания стали, Сделать сплав сильнее, не теряя гибкости |
| Сера (С) | С | ≤ 0.035 | Сохраняется низко, чтобы избежать растрескивания и хрупкости в частях под напряжением |
| Фосфор (П) | П | ≤ 0.035 | Ограничено, чтобы предотвратить легкий разрыв сплава при холодных температурах |
1.2 Физические свойства
Эти черты показывают, как ведет себя GB 40CR в разных условиях, как изменения температуры или магнитные поля:
- Плотность: 7.85 G/CM³ (То же, что и большинство стальных сплавов, Так что легко заменить другие стали в существующих дизайнах)
- Точка плавления: 1430 - 1450 ° C. (high enough for высокотемпературные приложения like industrial rollers)
- Теплопроводность: 45 W/(м · к) при 20 ° C. (сохраняет тепло хорошо, хорошо для частей, которые работают без перерыва)
- Удельная теплоемкость: 470 J/(кг · к) при 20 ° C. (Поглощает тепло стабильно, предотвращение деформации от внезапных сдвигов температуры)
- Коэффициент термического расширения: 12.0 мкм/(м · к) (Немного расширяется при нагревании, Критическая для точных деталей, таких как передачи)
- Магнитные свойства: Ферромагнитный (прилипает к магнитам, Полезно для таких инструментов, как магнитные зажимы)
1.3 Механические свойства
Механическая прочность GB 40CR действительно сияет послетермическая обработка (Обычно утоивание и отпуск). Ниже приведены типичные значения, протестированные для китайских стандартов:
| Свойство | Типичное значение | Тестовый стандарт (ГБ) |
|---|---|---|
| Предел прочности | ≥ 980 МПА | ГБ/т 228.1 |
| Урожайность | ≥ 785 МПА | ГБ/т 228.1 |
| Удлинение | ≥ 9% | ГБ/т 228.1 |
| Сокращение площади | ≥ 45% | ГБ/т 228.1 |
| Твердость (Бринелл) | 207 - 269 HB | ГБ/т 231.1 |
| Твердость (Роквелл c) | 21 - 28 HRC | ГБ/т 230.1 |
| Твердость (Виккерс) | 210 - 270 Hv. | ГБ/т 4340.1 |
| Воздействие на выносливость | ≥ 47 Дж | ГБ/т 229 |
| Усталость сила | ~ 500 МПа | ГБ/т 3075 |
1.4 Другие свойства
- Коррозионная стойкость: Умеренный (сопротивляется мягкой влаге и масле, но нуждается в покрытии, например, цинковое покрытие для наружного использования)
- Износостойкость: Хороший (благодаря хром (Герметичный) и термообработка, Отлично подходит для движущихся частей, таких как подшипники)
- Механизм: Справедливый (более мягкий при откровении; Используйте высокоскоростную сталь (HSS) Инструменты с резкой жидкостью, чтобы избежать износа инструмента)
- Сварка: Приемлемый (разогреть 250 - 300 ° C и термообработка после сварки, чтобы предотвратить трещины)
- Закаленность: Отличный (Тепловая обработка работает глубоко в металл, Обеспечение даже прочности в толстых частях, таких как валы)
2. Применение сплавной стали GB 40CR
Сочетание силы и доступности GB 40CR делает его популярным во многих отраслях промышленности. Вот его наиболее распространенное использование, с реальными примерами:
2.1 Автомобильная промышленность
Автомобилям и грузовикам нужны детали, которые обрабатывают крутящий момент и воздействие. GB 40CR используется для:
- Валы: A Chinese car manufacturer uses it for drive shafts—its Урожайность (≥785 МПа) обрабатывает 20-тонные нагрузки без изгиба.
- Передачи: Коммерческий бренд грузовика использует его для передачи трансмиссии; а усталость сила (~ 500 МПа) заставляет шестерни последней 25% дольше, чем углеродная сталь.
- Болты и крепежные элементы: High-performance SUVs use GB 40Cr bolts for engine mounts—their предел прочности (≥980 МПа) Не расслабьтесь от вибрации.
2.2 Механический & Тяжелая техника
Промышленным машинам нужны прочные детали. GB 40CR используется для:
- Подшипники: A factory uses it for conveyor belt bearings—its износостойкость cuts maintenance time by 20%.
- Пружины: Компания по строительству использует его для экскаваторских пружин; Эластичность сплава (от отпуска) ручки 7,000+ Циклы сжатия.
- Ролики: Сталевые мельницы используют его для роличковых валиков; его твердость (207–269 HB) не деформируется под горячим металлом.
2.3 Структурные компоненты
Для тяжелых структур, GB 40CR обеспечивает надежную прочность:
- Крэновые валы: Port cranes use it for hoist shafts—its воздействие на выносливость (≥47 j) не ломается при подъеме 35-тонных контейнеров.
- Мостовые крепеж: Шоссе используют болты GB 40CR; с анти-росвенным покрытием, Они остаются стабильными на открытом воздухе годами.
3. Методы производства для сплавной стали GB 40CR
Чтобы получить максимум от GB 40CR, Следуйте этим проверенным производственным этапам:
3.1 Процессы создания стали
GB 40CR производится двумя основными способами:
- Электрическая дуговая печь (Eaf): Общий для средних партий. Лом сталь расплавлена электродами, затем хром (Герметичный) is added to reach the right composition. EAF гибкий и уменьшает отходы, Хорошо для таможных деталей, таких как большие валы.
- Основная кислородная печь (Боф): Используется для массового производства. Расплавленное железо смешивается с кислородом для удаления примесей, тогда добавляются элементы сплава. BOF быстрый и дешевый для деталей, таких как болты.
3.2 Термическая обработка
Тепловая обработка является ключом к разблокировке силы GB 40CR. Стандартный процесс для частей высокого стресса-это:
- Отжиг: Нагревать до 830 - 850 ° C., круто медленно. Смягчает сплав для облегчения обработки (порезание износа инструмента 30%).
- Гашение: Нагревать до 840 - 860 ° C., быстро охлаждать в масле. Hardens the steel to reach предел прочности ≥980 МПа.
- Отпуск: Нагревать до 500 - 550 ° C., охлаждать в воздухе. Уменьшает хрупкость, сохраняя при этом силу - важна для передач и валов.
- Карбинизирует (необязательный): Нагревать до 900 -950 ° C в богатой углеродам. Adds a hard outer layer for better износостойкость (Хорошо для подшипников).
3.3 Формирование процессов
ГБ 40CR формируется в детали с использованием:
- Ковкость: Забил или прижался к 1100 - 1200 ° C.. Выравнивает зерно металла, Создание деталей 10% сильнее, чем листовые. Используется для передач и валов.
- Прокатывание: Прошел через ролики, чтобы сделать батончики или простыни. Используется для основных форм, таких как Bolt Blanks.
- Экструзия: Протолкнулся через кубик, чтобы сделать сложные формы (НАПРИМЕР., пустые валы). Подходит для точных деталей, таких как компоненты передачи.
3.4 Процессы обработки
После формирования, детали завершены с:
- Поворот: Использует токарный станок для изготовления цилиндрических деталей (НАПРИМЕР., валы). Используйте режущую жидкость, чтобы предотвратить перегрев.
- Фрезерование: Использует вращающуюся нож для формирования зубьев передачи. Карбидные инструменты лучше всего подходят для точности.
- Бурение: Делает отверстия для болтов. Высокоскоростные тренировки (900–1300 об / мин) Избегайте трещин.
- Шлифование: Сглаживает поверхности до плотных допусков (НАПРИМЕР., ± 0,01 мм для подшипников). Улучшается износостойкость.
4. Тематическое исследование: GB 40CR в автомобильной трансмиссионной передаче
У китайской автомобильной фабрики была проблема: Их углеродистые передачи передачи продолжали терпеть неудачу после 180,000 км, приводя к дорогому ремонту. Они перешли на GB 40CR и исправили проблему.
4.1 Испытание
Грузовики на заводе несли 25-тонные нагрузки, Установите большое нагрузка на передачи. Углеродные стальные шестерни имели низкийусталость сила (380 МПА) и быстро изнашивается, вызывающий 5% грузовиков, чтобы ломаться ежегодно.
4.2 Решение
Они перешли на шестерни GB 40CR, с использованием:
- Карбинизирует (920° C.) Чтобы добавить 0.8 mm hard outer layer for износостойкость.
- Гашение (850° C.) + отпуск (530° C.) чтобы достичь 800 МПА Урожайность и 50 Дж воздействие на выносливость.
4.3 Результаты
- Служба срока службы: Передачи теперь в последний раз 360,000 км - два года.
- Экономия стоимости: Сократить расходы на техническое обслуживание на 180 000 иен в год.
- Надежность: Поломки упали с 5% к 1%, сделать клиентов счастливее.
5. Сравнительный анализ: ГБ 40CR против. Другие материалы
Как GB 40CR по сравнению с другими общими материалами? Вот бок о бок:
| Материал | Предел прочности | Коррозионная стойкость | Плотность | Расходы (против. ГБ 40CR) | Лучше всего для |
|---|---|---|---|---|---|
| ГБ 40CR | ≥980 МПа | Умеренный | 7.85 G/CM³ | 100% (база) | Высокие части (передачи, валы) |
| Нержавеющая сталь (304) | 515 МПА | Отличный | 7.93 G/CM³ | 160% | Пищевое/химическое оборудование |
| Углеродистая сталь (45#) | 600 МПА | Низкий | 7.85 G/CM³ | 50% | Детали с низким стрессом (скобки) |
| Сплава Сталь (35CRMO) | 980 МПА | Умеренный | 7.85 G/CM³ | 110% | Высокотемпературные детали (ролики) |
| Алюминий (6061) | 310 МПА | Хороший | 2.70 G/CM³ | 120% | Легкие детали (автомобильные рамки) |
Ключевой вынос: GB 40cr имеет то же самоепредел прочности как 35CRMO, но стоит меньше. Он сильнее углеродистой стали и дешевле, чем нержавеющая сталь, сделать его лучшим ценностью для большинстваприложения высокого стресса.
Перспектива технологии Yigu на сплав GB 40cr.
В Yigu Technology, GB 40CR - один из наших самых популярных сплавов для баланса производительности и стоимости. Мы предоставили его клиентам для автомобилей и машин для 10+ годы, и этоЗакаленность истойкость Всегда удовлетворяйте их потребности - от передач до болтов. Мы часто предлагаем отжиг для облегчения обработки и противоречивого покрытия для наружного использования, Помогая клиентам продлить жизнь на 2 раза. Для китайских производителей, желающих надежных, Доступный сплав, ГБ 40cr непревзойден.
FAQ о GB 40CR изплановой стали
1. Можно ли использовать GB 40CR в холодных местах?
Да - этовоздействие на выносливость (≥47 j) Позволяет работать при температуре до -15 ° C. Для более холодных зон (-20° C или ниже), Отрегулировать процесс отпуска (Охлаждение до 480–500 ° C.) сделать это более жестким.
2. В чем разница между GB 40CR и GB 42CRMO?
GB 42CRMO имеетмолибден (МО) и больше углерода, давая это 10% вышепредел прочности и лучшая высокотемпературная сопротивление. Выберите GB 42CRMO для экстремального стресса (НАПРИМЕР., 30-Тонные грузовые валы), и GB 40CR для умеренного напряжения и более низкой стоимости.
3. Как облегчить GB 40CR для машины?
Отжиг его первым - приживание до 830–850 ° C и охлаждение медленно смягчает его до 207–230 HB. Используйте карбидные инструменты с резкой жидкостью (как минеральное масло) и установить скорость резки до 80–100 м/мин, чтобы уменьшить износ инструмента.
