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几种常见的锻造用钢
发布时间:2021-11-14        浏览次数:16        返回列表
 锻造用钢可分为碳素钢、低合金钢、中合金钢和高合金钢等,不同的钢又有不同的性质和用途。如用于制造热锻模的5CrMnMo、3Cr2W8V钢;用于 工具的1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13钢;用于耐腐零件的1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti钢;用于耐磨零件的Mn13钢;用于高温零件的5CrMo、4Cr10Si2Mo钢;或者用于筒锻件的304、304L、316、316L、2205、45、42CrMo、27SiMn、40CrNiMo、40Cr、Q345B/C/D/E、GCr15钢等;或者用于齿轮锻件的40Cr、42CrMo、20CrMnMo、20CrMnTi、42CrMo、40Cr钢等。
 
这里节选几种常见的锻造用钢,进行简单的分析。
1.20SiMn
具有一定的强度和韧性,机加工性能良好,焊接性能良好。可代替27SiMn和45钢;
适用于电渣焊、单体液压支柱和大截面壁厚零件;
抗拉强度≥450;屈服强度≥255;伸长率≥14;冲击功≥39;截面尺寸(直径或厚度):600~900mm;
常用热处理方式:正火+回火。
2.35SiMn
有较高的强度、耐磨性、韧性和耐疲劳性能,切削性良好,淬透性好,焊接性能差,冷变形的塑性中等。经济性好,可完全代替40Cr,亦可部分代替40CrNi钢;
一般用于各种中小型轴类及齿轮,如传动齿轮、主轴、心轴、转轴、连杆、蜗杆、电车轴、发电机轴、曲轴、飞轮、轮毂、叶轮、锄铲柄、犁辕、薄壁无缝钢管。各种重要紧固件和大小锻件;
抗拉强度≥885MPa;屈服强度≥735MPa;伸长率≥15;冲击功≥47;
常用热处理方式:淬火900度,水冷,回火570度,水冷或油冷。
3.50SiMn
较高的强度和良好的韧性,耐腐蚀性能好、耐高温氧化、容易塑性加工、表面光洁度高、回火脆性敏感。可以代替40Cr;
多用于大型齿圈、车轮及中小截面轴类零件。
4.16MnCr
从德国引进的一种齿轮钢,相当于我国的16CrMnH,有较好的淬透性和良好的切削性,表面硬度高、耐磨性高、低温冲击韧度也较高;
常用于尺寸较大的部件,如齿轮、齿轮轴、蜗杆、密封轴套、汽轮机油封、汽油套和螺栓等;
抗拉强度880-1180;屈服强度635;伸长率9;硬度≤297HB;
热处理规范:900℃油淬+870℃油淬,200℃回火。
5.20MnCr
从德国引进的一种渗碳钢,相当于我国的20CrMn,可以作调质钢用。淬透性较好,热处理变形小,低温韧性好,切削加工性能良好,但焊接性较差;
可作断面不大、承受中等压力而又无大冲击负荷的零件,如齿轮、轴类、连杆、转子、套筒、摩擦轮、蜗杆、主轴、联轴器、万向联轴器、调速器的套筒和高压容器盖板的螺栓等;
抗拉强度1482;屈服强度1232;伸长率13;冲击韧性值73;硬度357HB;
热处理规范:900℃油淬+870℃油淬,200℃回火。
6.20CrMnTi
渗碳钢。淬透性较高,切削加工性好,加工变形微小,抗疲劳性能好。具有较高的低温冲击韧性,焊接性中等;
多用于汽车传动齿轮,可作齿轮、齿轮轴、齿圈、十字头等;截面<30mm的重要零件,如齿轮、齿圈、齿轮轴、滑动轴承、主轴、爪形离合器、蜗杆、十字头等;
抗拉强度≥1080(110);屈服强度≥835(85);伸长率≥10;冲击功≥55;冲击韧性值≥69(7);硬度≤217HB;
热处理规范:淬火:第一次880℃,第二次870℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷。
7.20MnMo
焊接性能良好。与SA508-3cl.2钢的化学成分十分相近;
用于中温高压容器,如封头、底盖、筒体等;
抗拉强度≥470;屈服强度≥275;伸长率≥14;冲击功≥31。
8.25CrMo4
强度和韧性较高,淬透性较高,无回火脆性,焊接性相当好,形成冷裂的倾向很小,可切削性及冷应变塑性良好。
一般在调质或渗碳淬火状态下使用,用于制造在非腐蚀性介质及工作温度低于 250℃、含有氮氢混合物的介质中工作的高压管及各种紧固件、较高级的渗碳零件,如齿轮、轴、压板、活塞连杆等;
抗拉强度≥885(90);屈服强度≥685(70);伸长率≥12;冲击功≥35;冲击韧性值≥98(10);硬度≤212HB;
热处理规范:淬火880℃,水冷、油冷;回火500℃,水冷、油冷。
9.35CrMo
高温下蠕变强度高与持久性高,长期工作温度可达 500℃;冷变形时塑性中等,焊接性差;低温至-110摄氏度,具有高的静强度、冲击韧度及较高的疲劳强度,淬透性良好,无过热倾向,淬火变形小,冷变形时塑性尚可,切削加工性中等,但有第一类回火脆性,焊接性不好,焊前需预热至150~400摄氏度,焊后热处理以消除应力。一般在调质处理后使用,也可在高中频表面淬火或淬火及低、中温回火后使用;
主要用于制造承受冲击、弯扭、高载荷的各种机器中的重要零件,如大截面齿轮、重型传动轴、汽轮发动机转子、主轴、支承轴、齿轮、机轴、曲轴、锤杆、连杆、紧固件、高压无缝厚壁的导管等;
抗拉强度≥985(100);屈服强度≥835(85);伸长率≥12;断面收缩率≥45;冲击功≥63;冲击韧性值≥78(8);硬度≤229HB;
热处理规范:淬火850℃,油冷;回火550℃,水冷、油冷。
10.42CrMo
具有良好的机械性能及可加工性,强度和淬透性比35CrMo高;
用来制造较35CrMo钢强度更高或调质断面更大的锻件,如机车牵引的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、连杆、减速器、连接轴万向联轴器及8.8级,直径至100mm螺栓、螺母、垫圈等;
退火硬度255~207HB,淬火硬度≥60HRC; 
11.50CrMo
强度和淬透性比42CrMo高,一般在调质后应用。可代替含镍较高的调质钢;
用于制造比42CrMo钢强度更高或断面更大的锻件,如机车牵引用大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、发动机气缸、1200~2000m石油深井钻杆接头、打捞工具、活塞杆及8.8级直径100~160mm紧固件;
热处理工艺:淬火850°;冷却剂:油;回火温度560°;冷却剂:水、油;
抗拉强度MPa1080;屈服点MPa930;伸长率12,断面收缩率45,冲击吸收功63;
12.20CrMnMo
高级渗碳钢,强度高于15CrMnMo;塑性及韧性稍低,淬透性及力学性能比20CrMnTi高;淬火低温回火后具有良好的综合力学性能和低温冲击韧度;渗碳淬火后具有较高的抗弯强度和耐磨性能,但磨削时易产生裂纹;焊接性不好,适于电阻焊接,焊前需预热,焊后需回火处理;切削加工性和热加工性良好。可代替12Cr2Ni4使用;
常用于制造高硬度、高强度、高韧性、耐磨的较大重要渗碳件,如曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮轴、齿轮、销轴等;
抗拉强度≥1180;屈服点≥885;断后伸长率≥10;断面收缩率≥45;冲击吸收功≥55;布氏硬度≤217;
热处理:淬火加热温度850℃;回火加热温度200℃;
13.18MnMoNb
耐高温500~530℃以下,焊接和加工性能良好;
常用于化工高压容器、水压机工作缸、水轮机大轴等。锅炉和压力容器专用的低合金结构钢。具有较高的强度和屈强比,热加工性能和中温性能较好,生产工艺较简单,焊接性能良好,耐热性较高。用于制造高压锅炉汽包及大型化工容器;也用作水轮机和水轮发电机大轴以及交直流电机轴等;
抗拉强度≥635; 屈服强度≥510;伸长率17;室温冲击韧性值69;
热处理规范:一般正火+回火处理:950~980℃正火,保温1.5min~2.0min/mm, 600~650℃回火,保温5min~7min/mm,空冷。
14.42MnMoV
调质低合金钢。可代替42CrMo;
主要用于制作轴和齿轮等;
表淬硬度45~55HRC;抗拉强度≥765;屈服强度≥590;伸长率≥12;断面收缩率≥40;冲击功≥31;硬度241-286HB。
 

说起钢制弯头,就必须首先来说一下钢制弯头含义,那什么是钢制弯头呢:钢制弯头就是碳钢,不锈钢,合金钢三种材质单独或者复合材质制作而成的弯头,通称钢制弯头。
 
第一:从材质上的区分
 
不锈钢弯头:304L、316L、ASTM/ASME A403 WP 304-304L-304H-304LN-304N、310S、SUS304、30408等
 
不锈钢弯头
碳钢弯头:ASTM/ASME A234 WPB、WPC、20#、Q235B、Q245R、A105等
 
碳钢弯头
合金钢弯头:16锰、Q345B、Q345R、ASTM/ASME A234、 WP 1-WP 12-WP 11-WP 22-WP 5-WP 91-WP911、12CR1MOV、 15CrMoV、 35CrMoV等
 
合金弯头
第二:从标准上区别
 
国标、二标、非标、电标、船标、化标、水标、美标、德标、日标、俄标等
 
国标弯头
一般国标标准就是:GB/T12459-2017,二标和非标是在国标的基础上进行壁厚,长度,度数的缩减材料而来。一般质量对比是:国标≥二标≥非标
 
第三:从制造工艺上区分
 
对焊弯头
从生产工艺区分:推制弯头:(适用于壁厚较薄的弯头制制,也叫冲压弯头)压制弯头:(适用于壁厚较厚的弯头制作,也叫热压弯头)锻制弯头:(一般承插管件比较多用此工艺、或者超临界高压弯头)冲压弯头其光滑度较好,而焊接弯不很圆顺,两者的弯曲半径均不大,一般为管道直径的1倍左右,而煨制弯的弯曲半径为管道直径的8倍左右,其光滑度也和冲压弯一样。
从焊接工艺区分:对焊弯头:(是两片钢板,经过压力机加工成两片弯头片子后,经过拼接焊制成型,适用于外径口径大于700-2000mm)虾米腰弯头:(它可在管道上或钢板上切割下料后焊制而成,其规格可为很大。弯的节数与弯曲半径由制作者自由确定。
 
虾米腰弯头
3.从焊缝工艺来划分:
 
无缝弯头(就是无缝管直接经过热压推制成型的一体无缝弯头),
 
直缝弯头(就是用直缝焊管推制冲压而成的弯头,就叫有缝弯头)
 
第四:从弯头的弯曲半径R区分
 
按弯头的曲率半径来分:可分为长半径弯头和短半径弯头。长半径弯头指它的曲率半径等于1.5倍的管子的外径,即R=1.5D;短半径弯头指它的曲率半径等于管子外径,即R=1.0D。(D为弯头直径,R为曲率半径)。还有大倍弯头,通常我们把大倍弯头叫做弯管或者大弯,即是弯曲半径R≥2D,就是大于2倍半径的弯头,最大可以达到30倍、50倍等大倍数的弯曲半径,有些跨越大桥的弯管就是这种,跨越半径好几十米、上百米。
 
第五:按形状用途划分
 
按照不同形状用途可以分为:沟槽式弯头(一般铸造弯头较多)、卡套式弯头、双承弯头、法兰弯头、异径弯头、呆座弯头、内外牙弯头、冲压弯头、推制弯头、承插弯头、对焊弯头、内丝弯头等
 
第六:按压力等级划分
 
若按压力等级来分:大约有十七种,说白了,压力等级就是对应国标壁厚的,和美国的管子标准是相同的,有:Sch5s、Sch10s、Sch10、Sch20、Sch30、Sch40s、STD、Sch40、Sch60、Sch80s、XS;Sch80、SCH100、Sch120、Sch140、Sch160、XXS;其中最常用的是STD和XS两种。