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40CrNiMo

合金结构钢
钢国标合金结构钢(GB/T 3077)
数据完整度
78

GB/T 3077-2015 高淬透性镍铬钼调质钢,强度与低温韧性兼顾,用于大截面重载轴类、曲轴、齿轮与紧固件。力学对应 d=25mm 标准试样毛坯、850℃ 油淬 + 600℃ 回火后的标准保证下限;截面增大时性能下降,须按标准与订货技术协议验收。近似 AISI 4340 / JIS SNCM630 / EN 34CrNiMo6。

别名 / 旧代号A50402GB/T 3077 40CrNiMo
典型用途
重载轴、汽轮机轴与叶片、曲轴、高强度紧固件
英文名
GB/T 3077-2015 40CrNiMo alloy structural steel
GB/T 3077-2015

按已录入性能数据的属性指纹计算,仅供初筛

怎么读数值:≥ / ≤标准保证值,可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值,仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数

关键性能速览

取默认状态下的最优口径;带 ≥ / ≤ 的是标准保证值,其余为典型值或实测值
弹性模量 E
206.0 GPaD
泊松比 ν
0.29D
密度 ρ
7.85 g/cm³D
屈服强度 Re
≥835MPaC调质态(850℃淬火+600℃回火)
抗拉强度 Rm
≥980MPaC调质态(850℃淬火+600℃回火)
断后伸长率 A
12 %

热处理状态与交货状态

QT调质态(850℃淬火+600℃回火)默认
说明
GB/T 3077-2015 交货/热处理状态;力学/硬度值见对应属性行

力学性能

弹性模量 E206GPa
20℃
206GPa典型值DAISI-HB#GEN
温度升高显著下降
室温弹性模量 手册族通用参考值
泊松比 ν0.29
20℃
0.29通用假设D不建议用于设计AISI-HB#GEN
工程通用假设值 非该牌号实测
屈服强度 Re≥835MPa
QT·20℃·d25 标准试样毛坯
≥835MPa保证最小值CGBT3077-2015#MECH
★ 屈服不明显时可用 Rp0.2 代替;大截面实物性能低于试样值
下屈服强度 ReL 最小值(d=25mm 试样毛坯,850℃淬 + 600℃回)
抗拉强度 Rm≥980MPa
QT·20℃·d25 标准试样毛坯
≥980MPa保证最小值CGBT3077-2015#MECH
抗拉强度 Rm 最小值(d=25mm 试样毛坯,调质态)
断后伸长率 A≥12%
QT·20℃·d25 标准试样毛坯·标距 A5.65
≥12%保证最小值CGBT3077-2015#MECH
断后伸长率 A 最小值(d=25mm 试样毛坯,调质态)
断面收缩率 Z≥55%
QT·20℃·d25 标准试样毛坯
≥55%保证最小值CGBT3077-2015#MECH
断面收缩率 Z 最小值(d=25mm 试样毛坯,调质态)

物理性能

密度 ρ7.85g/cm³
20℃
7.85g/cm³典型值DAISI-HB#GEN
成分波动可引起 1~2% 差异

热性能

导热系数 k45W/(m·K)
20℃
45W/(m·K)典型值D不建议用于设计AISI-HB#GEN
室温导热系数 手册族通用参考值
比热容 cp460J/(kg·K)
20℃
460J/(kg·K)典型值D不建议用于设计AISI-HB#GEN
比热容 20℃
线膨胀系数 α11.5×10⁻⁶/K
20~100℃
11.5×10⁻⁶/K典型值D不建议用于设计AISI-HB#GEN
20~100℃ 平均线膨胀系数
熔化温度范围1500C
20℃
1500C典型值D不建议用于设计AISI-HB#GEN
熔点(近似区间)

电性能

电阻率 ρe17μΩ·cm
20℃
17μΩ·cm典型值D不建议用于设计AISI-HB#GEN
电阻率 20℃

化学成分(熔炼分析)

含量单位为质量分数 %

元素最小 %最大 %典型 %类型置信备注
C0.37%0.44%—规定元素BC 成分范围(GB/T 3077-2015 表)
Cr0.6%0.9%—规定元素BCr 成分范围
Fe—余量—余量元素BFe 余量(基体元素)
Mn0.5%0.8%—规定元素BMn 成分范围
Mo0.15%0.25%—规定元素BMo 成分范围
Ni1.25%1.65%—规定元素BNi 成分范围
Si0.17%0.37%—规定元素BSi 成分范围
Cu—0.3%—残余元素BCu 上限(残余)
P—0.03%—残余元素BP 上限(杂质)
S—0.03%—残余元素BS 上限(杂质)

工艺适用性

「适用」= 常规设备即可做;「受限」= 能做但需附加条件;「不宜」= 技术上可行但不推荐;「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立,收起在下方。

共 15 项工艺适用11受限3不涉及1
冷成形(冷镦/冷挤压)成形受限
工艺参数
室温,多道次需中间退火
预期效果
加工硬化提高强度、尺寸精度高
限制
含碳/合金量较高,冷成形塑性有限,大变形需中间退火
置信
D
锻造成形适用
工艺参数
始锻 1100~1250℃、终锻 ≥800℃
预期效果
细化晶粒、压实组织、流线分布提升疲劳性能
限制
终锻温度过低会开裂
置信
D
退火热处理适用
工艺参数
Ac3 以上 30~50℃ 炉冷(完全退火)
预期效果
软化、改善切削加工性、消除内应力
限制
冷却慢、周期长、成本高于正火
置信
D
正火热处理适用
工艺参数
Ac3/Accm 以上 30~50℃ 空冷
预期效果
细化晶粒、均匀组织、改善切削性、强度高于退火态
限制
厚截面空冷后心部组织可能不均匀
置信
D
调质(淬火 + 高温回火)热处理适用
工艺参数
淬火 + 500~650℃ 高温回火(调质)
预期效果
回火索氏体,强度与韧性匹配最佳
限制
★ 回火温度对性能影响极大,不可混用
置信
D
淬火热处理适用
工艺参数
Ac3 以上 30~50℃ 水/油/PAG 冷却
预期效果
获得马氏体,硬度大幅提高
限制
★ 水淬开裂与变形倾向大,截面 >25mm 建议改油淬或 PAG 介质
置信
D
球化退火热处理受限
工艺参数
Ac1 上下循环或等温球化
预期效果
碳化物球化,进一步软化、改善冷成形
限制
中碳钢球化必要性低于高碳工具钢
置信
D
去应力退火热处理适用
工艺参数
550~650℃ 保温后缓冷
预期效果
消除机加工与焊接残余应力,力学性能基本不变
限制
温度过高会显著降低调质或时效后的强度
置信
D
回火热处理适用
工艺参数
150~650℃ 按目标硬度选择,保温 1~2h
预期效果
消除淬火应力、调整硬度与韧性
限制
200~350℃ 一类回火脆性;含 Mn 钢 450~650℃ 缓冷有二类回火脆性,建议回火后快冷
置信
D
电弧焊连接受限
工艺参数
预热 100~250℃、焊后去应力
预期效果
可焊,但须严格执行预热与焊后热处理
限制
★ 碳当量偏高,热影响区易淬硬开裂;受压/承力焊缝须做焊接工艺评定
置信
D
磨削切削加工适用
工艺参数
砂轮磨削
预期效果
淬硬件的主要精加工手段,高精度低粗糙度
限制
注意磨削烧伤与磨削裂纹,需充分冷却
置信
D
切削加工切削加工适用
工艺参数
车/铣/钻,退火或正火态最佳
预期效果
退火/正火态切削性较好
限制
★ 淬火/调质态硬度高,切削性差、刀具磨损快;建议粗加工在热处理前
置信
D
感应淬火表面处理适用
工艺参数
高频/中频加热至 Ac3 以上后喷水冷却
预期效果
表面 HRC 50~58 淬硬层 1~5mm,心部保持韧性
限制
需先正火或调质做预处理;形状复杂处易开裂
置信
D
喷丸强化表面处理适用
工艺参数
钢丸/陶瓷丸,覆盖率 >98%,阿尔门强度 0.1~0.6mmA
预期效果
引入表面压应力,显著提高疲劳寿命
限制
对表面粗糙度有不利影响
置信
D
另有 1 项工艺对本材料不涉及(阳极氧化)展开 ›
  • 阳极氧化表面处理阳极氧化是铝、钛等阀金属的表面处理工艺,钢铁不适用

跨体系牌号对照

40CrNiMoA40CrNiMoA 高强度合金结构钢大致相当
依据
跨标准体系牌号 成分区间与强度等级接近 但非同一标准牌号
差异
化学成分上限/冲击韧性要求/厚度分档规定不同 不得直接替代设计与验收
置信
D
来源
—
4340AISI 4340 钢大致相当
依据
跨标准体系牌号 成分区间与强度等级接近 但非同一标准牌号
差异
化学成分上限/冲击韧性要求/厚度分档规定不同 不得直接替代设计与验收
置信
D
来源
—
SNCM630SNCM630 镍铬钼合金结构钢大致相当
依据
跨标准体系牌号 成分区间与强度等级接近 但非同一标准牌号
差异
化学成分上限/冲击韧性要求/厚度分档规定不同 不得直接替代设计与验收
置信
D
来源
—
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改
40CrNiMo 合金结构钢 — 性能、成分与工艺 · EngMatData