45号钢屈服强度
乡村旅游规划设计-后护肤品
2023年2月21日发(作者：戏剧家)45钢与40Cr、40CrMo有的区别
45钢的标准读法应该叫“四五钢”，而不是四十五号钢。
40Cr这种材料的含碳量为0.37%～0.44%，比45钢（0.42%～0.50%）略低，Si、Mn的含量相当，含Cr0.80%～1.10%。
在热轧供货的情况下，这1%的Cr基本不起作用，它俩的力学性能大体相当。由于40Cr的价格比45钢贵一半左右，
所以出于经济性的考虑能用45钢的就不用40Cr。
平常分类45钢属于GB699“（优质）碳素结构钢”，40Cr属于GB3077“合金结构钢”。区别就在于热处理以后。Cr在
热处理中的主要作用是提高钢的淬透性。由于淬透性提高，淬火（或调质）处理后40Cr的强度、硬度、冲击韧性等
机械性能也明显比45钢高，但也是由于淬透性强，在淬火时40Cr的内应力也就比45钢大，同样的条件下40Cr材
料的工件开裂倾向也就比45钢材料的工件大。因此为避免工件开裂，40Cr淬火时大多选用导热性较低的油作为淬火
介质（有时也用双液淬火法，俗话叫水淬油冷），而45刚则用导热性较高的水作为淬火介质。
当然，水和油的选择也不是绝对的，和工件的形状也有密切关系。形状简单的40Cr零件也可以使用水淬，而形状复
杂的45钢零件也许就得使用油淬甚至盐浴
1??45为优质碳素结构钢，碳含量为0.42--0.50%，抗拉强度为610MPa，屈服点为360MPa；用于一般轴类零件。
2??40Cr为合金结构钢，碳含量为0.37--0.45%，含铬0.8--1.1%，抗拉强度为1000MPa，屈服点为800MPa；用于负荷
较大的受力件。
3??42CrMo（无40CrMo）为合金结构钢，碳含量为0.38--0.45%，含铬0.9--1.2%，含钼0.15--0.25%，抗拉强度为1100MPa，
屈服点为950MPa。用负荷较大，要求可靠性较高的零部件。
45钢为优质碳素结构钢，常用于要求不高的普通零件。如盖体，齿轮，轴，销，通常需淬火提高其硬度。
??40Cr与40CrMo常用于模具制造，其各自硬度及耐磨性都较好。但加入Mo后其脆性也提高了。
锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时
就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，
如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减
弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显着提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗
氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
45号钢
45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为:C45
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。
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HRC42~46。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。
1.45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）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0.8－－
1.2％，芯部一般在0.1－－0.25％（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（HRC58－－62），
芯部硬度低，耐冲击。
如果用45号钢渗碳，淬火后芯部会出现硬脆的马氏体，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
一、轴类零件的功用、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。
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了确定轴的位置，通常对其尺寸精度要求较高（IT5～IT7）。装配传动件的轴
颈尺寸精度一般要求较低（IT6～IT9）。
(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0.01～0.03mm，高精度轴（如主轴）通常为0.001～0.005mm。
(四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5～0.63μm，与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙
度为Ra0.63～0.16μm。
二、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45～52HRC。
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50～58HRC，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、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。
40Cr
（1）特性中碳调制钢，冷镦模具钢。该钢价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑
性和耐磨性。正火可促进组织球化，改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在温度550~570℃进行回火，该钢具有
最佳的综合力学性能。该钢的淬透性高于45钢，适合于高频淬火，火焰淬火等表面硬化处理等。
（2）供货状态及硬度退火态，硬度≤207HBS。
（3）标准GB/T3077-1999钢的化学成分（质量分数，%）C0.37~0.44、Si0.17~0.37、Mn0.50~0.80、Cr0.80~1.10、
Ni≤0.30。
（4）参考对应钢号我国GB的标准钢号是40Cr、德国DIN标准材料编号1.17035/1.7045、德国DIN标准钢号
41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、英国BS标准钢号41Cr4、法国AFNOR标准钢号42C4、法国NF标准钢号38Cr4/41Cr4、
意大利UNI标准钢号41Cr4、比利时NBN标准钢号42Cr4、瑞典SS标准钢号2245、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、
日本JIS标准钢号SCr440(H)/SCr440、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。
（5）临界点温度（近似值）Acm=780℃
（6）正火规范温度850~870℃，硬度179~229HBS。
（7）冷压毛坯软化处理规范温度740~760℃，保温时间4~6h，再以5~10℃/h的冷速，降温到≤600℃，出炉空
冷。
处理前硬度≤217HBS，软化后硬度≤163HBS。
（8）生铁屑保护摆动回火规范（670±10）℃×2h，随炉升温，（710±10）℃×2h，随炉降温，（670±10）℃×2h，
随炉升温，（710±10）℃×2h，再随炉降温，（670±10）℃×2h，随炉升温,（710±10）℃×2h，随炉降温,共3个循环，
再降温至550℃，出炉空冷。处理后硬度153HBS。
（9）调质处理规范淬火温度850℃±10℃，油冷；回火温度520℃±10℃，水、油空冷。
Chromium
元素中文名称：铬原子序数：24元素符号：Cr相对原子质量：52.00核内质子数：24
核外电子数：24核电核数：24质子质量：4.0152E-26质子相对质量：24.168所属周期：4
所属族数：VIB摩尔质量：52氢化物：CrH2氧化物：CrO最高价氧化物化学式：CrO3
密度：7.19熔点：1857.0沸点：2672.0外围电子排布：3d54s1核外电子排布：2,8,13,1
颜色和状态：蓝白色金属原子半径：1.85常见化合价：+2,+3,+6发现人：沃克兰
元素来源：主要以铬铁矿形式存在,用铝热法、硅热法或电解法将它从矿石中分离出
元素用途：主要用于合金(如供铬钢用的铬铁合金或如镍铬电阻合金)及电镀(如汽车减震器和内部装璜以及切削
工具)，电镀和制造特种钢。
扩展介绍：一种蓝白色多价金属元素,通常制得的铬,质硬且脆,抗腐蚀,只以化合状态存在。
牌号：42CrMo
标准：GB/T3077-1988
●特性及适用范围：
强度、淬透性高，韧性好，淬火时变形小，高温时有高的蠕变强度和持久强度。用于制造要求较35CrMo钢强度更高
和调质截面更大的锻件，如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹，也可用于
2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具等。
●化学成份：
碳C：0.38～0.45，硅Si：0.17～0.37锰Mn：0.50～0.80硫S：允许残余含量≤0.035
磷P：允许残余含量≤0.035铬Cr：0.90～1.20镍Ni：允许残余含量≤0.030铜Cu：允许残余含量≤0.030
钼Mo：0.15～0.25
●力学性能：
抗拉强度σb(MPa)：≥1080(110)屈服强度σs(MPa)：≥930(95)伸长率δ5(％)：≥12
断面收缩率ψ(％)：≥45冲击功Akv(J)：≥63冲击韧性值αkv(J/cm2)：≥78(8)硬度：≤217HB
试样尺寸：试样毛坯尺寸为25mm
●热处理规范及金相组织：
热处理规范：淬火850℃,油冷;回火560℃,水冷、油冷。
金相组织：回火索氏体。
●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。
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1、45钢的调质
45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用
广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。
45钢淬火温度在A3+(30~50)℃，在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使
工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的
保温时间。如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。不然，可能会出现因加热不均匀造成
硬度不足的现象。但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质
量。我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。
因为45钢淬透性低，故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后，应该淬透，但不
是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180℃左右时，
奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就
应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出
水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。
静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形大，甚至开裂。
45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，
不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回
火，仍然保留在基体中，达不到调质的目的。
45钢淬火后的高温回火，加热温度通常为560~600℃，硬度要求为HRC22~34。因为调质的
目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的，就要按图纸要求调整
回火温度，以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高，硬度要求就高；而有些齿轮、带键槽的
轴类零件，因调质后还要进行铣、插加工，硬度要求就低些。关于回火保温时间，视硬度要求
和工件大小而定，我们认为，回火后的硬度取决于回火温度，与回火时间关系不大，但必须回
透，一般工件回火保温时间总在一小时以上。
2、40Cr钢的调质处理Cr能增加钢的淬透性，提高钢的强度和回火稳定性，具有优良的机
械性能。截面尺寸大或重要的调质工件，应采用Cr钢。但Cr钢有第二类回火脆性。
40Cr工件调质的淬回火，各种参数工艺卡片都有规定，我们在实际操作中体会是：
（一）40Cr工件淬火后应采用油冷，40Cr钢的淬透性较好，在油中冷却能淬硬，而且工件
的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下，对形状不复杂的工件，可以在水中
淬火，并未发现开裂，只是操作者要凭经验严格掌握入水、出水的温度。
（二）40Cr工件调质后硬度仍然偏高，第二次回火温度就要增加20~50℃，不然，硬度降
低困难。
（三）40Cr工件高温回火后，形状复杂的在油中冷却，简单的在水中冷却，目的是避免第
二类回火脆性的影响。回火快冷后的工件，必要时再施以消除应力处理。三影响调质工件的质
量，操作工的水平是个重要因素，同时，还有设备、材料和调质前加工等多方面的原因，我们
认为：（一）工件从加热炉转移到冷却槽速度缓慢，工件入水的温度已降到低于Ar3临界点，
产生部分分解，工件得到不完全淬火组织，达不到硬度要求。所以小零件冷却液要讲究速度，
大工件予冷要掌握时间。（二）工件装炉量要合理，以1~2层为宜，工件相互重叠造成加热不
均匀，导致硬度不匀。（三）工件入水排列应保持一定距离，过密使工件近处蒸气膜破裂受阻，
造成工件接近面硬度偏低。（四）开炉淬火，不能一口气淬完，应视炉温下降程度，中途闭炉
重新升温，以便前后工件淬后硬度一致。（五）要注意冷却液的温度，10%盐水的温度如高于
60℃，不能使用。冷却液不能有油污、泥浆等杂质，不然，会出现硬度不足或不均匀现象。（六）
未经加工毛坯调质，硬度不会均匀，如要得到好的调质质量，毛坯应粗车，棒料要锻打。（七）
严把质量关，淬火后硬度偏低1~3个单位，可以调整回火温度来达到硬度要求。但淬火后工件
硬度过低，有的甚至只有HRC25~35，必须重新淬火，绝不能只施以中温或低温回火以达到图纸
要求完事，不然，失去了调质的意义，并有可能产生严重的后果。