金具常用金属材料

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1、45 号钢号钢号钢号钢 简介简介简介简介：45 号钢,是 GB 中的叫法,JIS 中称为:S45C,ASTM 中称为 1045,080M46,DIN称为:C45 。 化学成分化学成分化学成分化学成分：含 C 量 0.420.50%，Si 0.170.37%，Mn 0.500.80%，Cr0.25%。 处理方法处理方法处理方法处理方法： 热处理热处理热处理热处理 推荐热处理温度：正火 850，淬火 840，回火 600. 45 号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。 1. 45 号钢淬火后没有回火之前，硬度大于 HRC55（最高可达 HRC6

2、2）为合格。 实际应用的最高硬度为 HRC55（高频淬火 HRC58）。 2. 45 号钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。 调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质表面淬火提高零件表面硬度。 渗碳处理渗碳处理渗碳处理渗碳处理 一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质表面淬火高。其表面含碳量 0.81.2，芯部一般在 0.10.25（特殊情况下采用 0.35）。经热处理后，表面可以获得很高的硬度（HRC5862），芯部硬度低，耐冲击。 如果用 45 号钢渗碳，淬火后芯部会

3、出现硬脆的马氏体，失去渗碳处理的优点。现在采用渗碳工艺的材料，含碳量都不高，到 0.30芯部强度已经可以达到很高，应用上不多见。0.35从来没见过实例，只在教科书里有介绍。可以采用调质高频表面淬火的工艺，耐磨性较渗碳略差。 GB/T699-1999 标准规定的 45 钢推荐热处理制度为 850正火、840淬火、600回火，达到的性能为屈服强度355MPa GB/T699-1999 标准规定 45 钢抗拉强度为 600MPa，屈服强度为 355MPa，伸长率为 16，断面收缩率为 40，冲击功为 39J 用途用途用途用途 轴类零件的功用轴类零件的功用轴类零件的功用轴类零件的功用、结构特点及技术要

4、求结构特点及技术要求结构特点及技术要求结构特点及技术要求 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。 45 号钢实验 轴的长径比小于 5 的称为短轴，大于 20 的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。 轴用轴承支承，与轴承配合的轴段称为轴颈。轴颈是轴的装配基准，它们的精度和表面质量一般要求较高，其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定，通常有以下几项： (一)尺寸精度 起支承作用的轴颈为

5、了确定轴的位置， 通常对其尺寸精度要求较高（IT5IT7）。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低（IT6IT9）。 (二)几何形状精度 轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等，一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面，应在图纸上标注其允许偏差。 (三)相互位置精度 轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求，否则会影响传动件（齿轮等）的传动精度，并产生噪声。普通精度的轴，其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为 0.010.03mm，高精度轴（如主轴）通常为 0.0010.005

6、mm。 (四)表面粗糙度 一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为 Ra2.50.63m，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为 Ra0.630.16m。 轴类零件的毛坯和材料轴类零件的毛坯和材料轴类零件的毛坯和材料轴类零件的毛坯和材料 (一)轴类零件的毛坯 轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构，选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴，常选用锻件，这样既节约材料又减少机械加工的工作量，还可改善机械性能。 根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。 (二)轴类零件

7、的材料 轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范（如调质、正火、淬火等），以获得一定的强度、韧性和耐磨性。 45 钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达 4552HRC。 40Cr 等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。 轴承钢 GCr15 和弹簧钢 65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达 5058HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。 精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、

8、坐标镗床主轴）可选用 38CrMoAIA 氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。 45 号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好， 45 号钢可以淬硬至 HRC4246。所以如果需要表面硬度，又希望发挥 45钢优越的机械性能，常将 45钢表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。 国家国家国家国家 中国中国中国中国 牌号牌号牌号牌号 45 编号编号编号编号 UNS 标准号标准号标准号标准号 GB 699-88 化学成分(%) 0.42-0.5

9、0C,0.17-0.37Si,0.50-0.80Mn,0.035P,0.035S,0.25Ni,0.25Cr,0.25Cu 形 态 锭、坯、条、管、板、带 状 态 不热处理、退火、正火、高温回火 抗拉强度 Mpa 600 屈服强度 Mpa 355 伸长率% 16 45Mn2 45Mn2，合金结构钢。 【化学成分】（质量分数）（%） 碳 C ：0.420.49 硅 Si：0.170.37 锰 Mn：1.401.80 硫 S ：允许残余含量0.35 磷 P ：允许残余含量0.35 铬 Cr：允许残余含量0.30 镍 Ni：允许残余含量0.30 铜 Cu：允许残余含量0.30 【力学性能】 试样毛坯

10、尺寸（mm）：25 热处理： 第一次淬火加热温度（）：840；冷却剂：油 第二次淬火加热温度（）：- 回火加热温度（）：550；冷却剂：水、油 抗拉强度（b/MPa）：885 屈服点（s/MPa）：735 断后伸长率（5/%）：10 断面收缩率（/%）：45 冲击吸收功（Aku2/J）：47 布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：217 【主要特性】 此钢为中碳调质钢，强度、耐磨性和淬透性均较高，在油中临界淬透直径达 1025mm，在水中临界淬透直径达 2245。调质后具有良好的综合力学性能，可切削性尚好；但热处理时有过热敏感性及回火脆性倾向，水淬易开裂，对白点敏感，焊接性

11、和冷变形塑性较低等缺点。 【应用举例】 这种钢一般在调质状态下使用，亦可在正火状态下使用，适于制造在较高应力与磨损条件下工作的零件。当工件直径小于 60mm 时其性能与 40Cr 钢相当。在汽车拖拉机及普通机械制造中，用于制造万向接头轴、车轴、连杆盖、磨擦盘，蜗杆、齿轮、齿轮轴、电车和蒸汽机车轴、车厢轴、重载荷机架以及冷拉状态中的螺栓及螺帽等。 40Mn2 40Mn2，合金结构钢。 【化学成分】（质量分数）（%） C：0.370.44 Si：0.170.37 Mn：1.401.80 【力学性能】 试样毛坯尺寸（mm）：25 热处理： 第一次淬火加热温度（）：840；冷却剂：水、油 第二次淬火加

12、热温度（）：- 回火加热温度（）：540；冷却剂：水 抗拉强度（b/MPa）：885 屈服点（s/MPa）：735 断后伸长率（5/%）：12 断面收缩率（/%）：45 冲击吸收功（Aku2/J）：55 布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：217 交货状态：以热处理（正火、退火或高温回火）或不热处理状态交货，交货状态应在合同中注明。 【主要特性】 这是一种中碳调质锰钢，钢的强度、塑性和耐磨性都较高，可切削性及热处理工艺性能亦好，在油中临界淬透直径达 8.523mm，在水中临界淬透直径达 2042mm；但存在回火脆性和过热敏感性，而且淬火时易于开裂。此钢有白点敏感性，冷变形

13、塑性不高，焊接性差，需要预热到 100425后方可焊接。 【应用举例】 一般在调质状态下使用，可用于制造重负荷条件下工作的零件，如轴、曲轴、车轴、活塞杆、蜗杆、杠杆、连杆、有负荷的螺栓、螺钉、加固环、弹簧以及其它调质件。一般用于直径小于 50mm 的小截面重要零件时，这种钢的静强度及疲劳性能均与40Cr 钢相当，故可作 40Cr 的代用钢。 Q235 普通碳素结构钢普板 Q 代表的是这种材质的屈服度，后面的 235，就是指这种材质的屈服值，在 235左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。常轧制成盘条或圆钢、方

14、钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板。大量用用建筑及工程结构。用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅 炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。C、D 级钢还可作某些专业用钢使用。 等级等级等级等级 Q235A，Q235B，Q235C，Q235D。这是等级的区分，所代表的，主要是冲击的温度有所不同而已！ A，B，C，D，所不同的，指的是它们性能中冲击温度的不同。分别为：Q235A级，是不做冲击；Q235B 级，是 20 度常温冲击；Q235C 级，是 0 度冲击；Q235D级，是-20 度冲击。在不同的冲击温度，冲击的数值也有所不同。 元素含量：

15、A、B、C、D 硫含量依次递减；A 和 B 的磷含量相同，C 的磷含量次之，D 磷含量最少 Q235 各个级别的化学成份： Q235 分 A、B、C、D 四级(GB700-88) Q235A 级含 C 0.140.22% Mn 0.300.65 Si 0.30 S 0.050 P 0.045 Q235B 级含 C 0.120.20% Mn 0.300.67 Si 0.30 S 0.045 P 0.045 Q235C 级含 C 0.18% Mn 0.350.80 Si 0.30 S 0.040 P 0.040 Q235D 级含 C 0.17% Mn 0.350.80 Si 0.35 S 0.04

16、0 P 0.035 就其脱氧方法而言，可以采用 F,b,z 分别表示为沸腾钢、平镇静钢、镇静钢。沸腾钢是脱氧不完全的钢，塑性和韧性较差。用这种材料制成的焊接结构，受动力载荷作用时接头容易出现裂缝。不宜在低温下工作，有时会产生硬化现象。相比之下，镇静钢质优而匀，塑性和韧性都好。 Q235 的机械性能的机械性能的机械性能的机械性能 抗拉强度（b/MPa）：375-500 伸长率（5/%）： 26（a16mm） 25（a16-40mm） 24（a40-60mm） 23（a60-100mm） 22（a100-150mm） 21（a150mm） 其中 a 为钢材厚度或直径。 在板材里，是最普通的材质，属普板系列。过去的一种叫法为：A3。 1Cr18Ni9Ti 不锈钢 1Cr18Ni9Ti 是