40cr圓鋼
40Cr定義
40cr圓鋼：根據標準GB/T 3077-2008：化學成分（質量分數，%）C 0.37~0.44、Si 0.17~0.37、Mn 0.50~0.80、Cr0.80~1.10、Ni≤0.30。
圓鋼是指截面為圓形的實心長條鋼材。其規格以直徑的毫米數表示，如“ 50”即表示直徑為 50毫米的圓鋼。
圓鋼分為熱軋、鍛制和冷拉三種。熱軋圓鋼的規格為5.5-250毫米。其中：5.5-25毫米的小圓鋼大多以直條成捆供應，常用作鋼筋、螺栓及各種機械零件；大於25毫米的圓鋼，主要用於製造機械零件或作無縫鋼管坯
圓鋼與其它鋼筋的區別:1 外型不一樣,圓鋼外型光圓,無紋無肋,其它鋼筋表面外型有刻紋或有肋.這樣就造成圓鋼與混凝土的粘結力小,而其它鋼筋與混凝土的粘結力大. 2 成份不一樣,圓鋼(一級鋼)屬於普通低碳鋼,其它鋼筋多為合金鋼. 3 強度不一樣.圓鋼強度低,其它鋼強度高,即直徑大小相同的圓鋼與其它鋼筋相比,圓鋼所能承受的拉力要比其它鋼筋小,但圓鋼的塑性比其它鋼筋強,即圓鋼在被拉斷前有較大的變形,而其它鋼筋在被拉斷前的變形要小得多.
1.按化學成分分類
碳素鋼按化學成分（即以含碳量）可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。
(1) 低碳鋼
又稱軟鋼，含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易於接受各種加工如鍛造，焊接和切削，常用於製造鏈條，鉚釘，螺栓，軸等。
(2) 中碳鋼
碳量0.25%～0.60%的碳素鋼。有鎮靜鋼、半鎮靜鋼、沸騰鋼等多種產品。除碳外還可含有少量錳（0.70%～1.20%）。按產品質量分為普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼。熱加工及切削性能良好，焊接性能較差。強度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低於低碳鋼。可不經熱處理，直接使用熱軋材、冷拉材，亦可經熱處理後使用。淬火、回火後的中碳鋼具有良好的綜合力學性能。能夠達到的最高硬度約為hrc55(hb538），σb為600～1100mpa。所以在中等強度水平的各種用途中，中碳鋼得到最廣泛的套用，除作為建築材料外，還大量用於製造各種機械零件。
（3）高碳鋼
常稱工具鋼，含碳量從0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。錘，撬棍等由含碳量0.75%的鋼製造； 切削工具如鑽頭，絲攻，鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼製造。
2.按鋼的品質分類
按鋼的品質可分為普通碳素鋼和優質碳素鋼。
（1）普通碳素結構鋼又稱普通碳素鋼，對含碳量、性能範圍以及磷、硫和其他殘餘元素含量的限制較寬。在中國和某些國家根據交貨的保證條件又分為三類：甲類鋼（a類鋼）是保證力學性能的鋼。乙類鋼（b類鋼）是保證化學成分的鋼。特類鋼(c類鋼）是既保證力學性能又保證化學成分的鋼，常用於製造較重要的結構件。中國目前生產和使用最多的是含碳量在0.20%左右的a3鋼（甲類3號鋼），主要用於工程結構。
有的碳素結構鋼還添加微量的鋁或鈮（或其他碳化物形成元素）形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒長大，使鋼強化，節約鋼材。在中國和某些國家，為適應專業用鋼的特殊要求，對普通碳素結構鋼的化學成分和性能進行調整，從而發展了一系列普通碳素結構鋼的專業用鋼（如橋樑、建築、鋼筋、壓力容器用鋼等）。
（2）優質碳素結構鋼和普通碳素結構鋼相比，硫、磷及其他非金屬夾雜物的含量較低。根據含碳量和用途的不同，這類鋼大致又分為三類：①小於0.25%c為低碳鋼，其中尤以含碳低於0.10%的08f,08al等，由於具有很好的深沖性和焊接性而被廣泛地用作深沖件如汽車、制罐……等。20g則是製造普通鍋爐的主要材料。此外，低碳鋼也廣泛地作為滲碳鋼，用於機械製造業。②0.25～0.60%c為中碳鋼，多在調質狀態下使用，製作機械製造工業的零件。③大於0.6%c為高碳鋼，多用於製造彈簧、齒輪、軋輥等。根據含錳量的不同，又可分為普通含錳量（0.25～0.8%）和較高含錳量（0.7～1.0%和0.9～1.2%）兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性，強化鐵素體，提高鋼的屈服強度、抗拉強度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號後附加標記“mn”，如15mn、20mn以區別於正常含錳量的碳素鋼。
3.按用途分類
按用途則又可分為碳素結構鋼、碳素工具鋼。
碳素工具鋼 含碳量在0.65～1.35%之間，經熱處理後可得到高硬度和高耐磨性，主要用於製造各種工具、刃具、模具和量具（見工具鋼）。
碳素結構鋼按照鋼材屈服強度分為5個牌號：
q195、q215、q235、q255、q275
每個牌號由於質量不同分為a、b、c、d等級，最多的有四種，有的只有一；另外還有鋼材冶煉的脫氧方法區別。
脫氧方法符號：
f——沸騰鋼
b——半鎮靜鋼
z——鎮靜鋼
tz——特殊鎮靜鋼
化學成份
碳C ：0.37～0.44
矽Si：0.17～0.37
錳Mn：0.50～0.80
硫S ：允許殘餘含量≤0.035
磷P ：允許殘餘含量≤0.035
鉻Cr：0.80～1.10
鎳Ni：允許殘餘含量≤0.030
銅Cu：允許殘餘含量≤0.030
力學性能
抗拉強度σb (MPa)：≥980(100)
屈服強度σs (MPa)：≥785(80)
伸長率δ5 (%)：≥9
斷面收縮率ψ (%)：≥45
衝擊功Akv (J)：≥47
衝擊韌性值αkv (J/cm2)：≥59(6)
硬度 ：≤207HB
試樣尺寸：試樣毛坯尺寸為25mm
圓鋼理論重量表
| 圓鋼直徑d（型號） | 理論重量 kg/m | 圓鋼直徑d（型號） | 理論重量kg/m |
| 5.5 | 0.186 | 13 | 1.04 |
| 6 | 0.222 | 14 | 1.21 |
| 6.5 | 0.26 | 15 | 1.39 |
| 7 | 0.302 | 16 | 1.58 |
| 8 | 0.395 | 17 | 1.78 |
| 9 | 0.499 | 18 | 2 |
| 10 | 0.617 | 19 | 2.23 |
| * 11 | 0.746 | 20 | 2.47 |
| 12 | 0.888 | 21 | 2.72 |
| 22 | 2.98 | 63 | 24.5 |
| * 23 | 3.26 | * 65 | 26 |
| 24 | 3.55 | * 68 | 28.5 |
| 25 | 3.85 | 70 | 30.2 |
| 26 | 4.17 | 75 | 34.7 |
| * 27 | 4.49 | 80 | 39.5 |
| 28 | 4.83 | 85 | 44.5 |
| * 29 | 5.18 | 90 | 49.9 |
| 30 | 5.55 | 95 | 55.6 |
| * 31 | 5.92 | 100 | 61.7 |
| 32 | 6.31 | 105 | 68 |
| * 33 | 6.71 | 110 | 74.6 |
| 34 | 7.13 | 115 | 81.5 |
| * 35 | 7.55 | 120 | 88.8 |
| 36 | 7.99 | 125 | 96.3 |
| 38 | 8.9 | 130 | 104 |
| 40 | 9.86 | 140 | 121 |
| 42 | 10.9 | 150 | 139 |
| 45 | 12.5 | 160 | 158 |
| 48 | 14.2 | 170 | 178 |
| 50 | 15.4 | 180 | 200 |
| 53 | 17.3 | 190 | 223 |
| * 55 | 18.6 | 200 | 247 |
| 56 | 19.3 | 220 | 298 |
| * 58 | 20.7 | 250 | 385 |
| 60 | 22.2 |
特性及用途
特性
中碳調製鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價格適中，加工容易，經適當的熱處理以後可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進組織球化，改進硬度小於160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進行回火，該鋼具有最佳的綜合力學性能。該鋼的淬透性高於45鋼，適合於高頻淬火，火焰淬火等表面硬化處理等。
用途
這種鋼經調質後用於製造承受中等負荷及中等速度工作的機械零件，如汽車的轉向節、後半軸以及工具機上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等；經淬火及中溫回火後用於製造承受高負荷、衝擊及中等速度工作的零件，如齒輪、主軸、油泵轉子、滑塊、套環等；經淬火及低溫回火後用於製造承受重負荷、低衝擊及具有耐磨性、截面上實體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿、主軸、軸、套環等；經調質並高頻表面淬火後用於製造具有高的表面硬度及耐磨性而無很大衝擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、 螺釘、螺帽、進氣閥等。此外，這種鋼又適於製造進行碳氮共滲處理的各種傳動零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。
熱處理工藝
淬火工藝
40Cr淬火850℃,油冷；回火520℃,水冷、油冷。40Cr表面淬火硬度為HRC52-60，火焰淬火能達到HRC48-55。
軟化處理
溫度740~760℃，保溫時間4~6h，以50~100℃/h的冷速，隨爐降至溫度≤600℃，出爐空冷.處理前硬度≤217HBS，處理後硬度≤163HBS。
擺動規範
（670±10）℃×2h，隨爐升溫，（710±10）℃×2h，隨爐降溫，（670±10）℃×2h，隨爐升溫，（710±10）℃×2h，再隨爐降溫，（670±10）℃×2h，隨爐升溫，（710±10）℃×2h，隨爐降溫，共3個循環，再降溫至550℃，出爐空冷。處理後硬度153HBS.
調質處理規範
淬火溫度850±10℃，油冷；回火溫度520±10℃，水、油冷卻。
氮化處理
40Cr屬於可氮化鋼，其所含元素有利於氮化。40Cr經氮化處理後可獲得較高的表面硬度，40Cr調質後氮化處理硬度最高能達到HRA72~78，即HRC43~55。
氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調質－精加工－除應力－粗磨－氮化－精磨或研磨。由於氮化層薄，並且較脆，因此要求有較高強度的心部組織，所以要先進行調質熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機械性能和氮化層質量。軟氮化是活性氮化,當前比較常用的是氣體氮化.
酸洗防腐
首先是40Cr合金圓鋼和貯罐的結構及原材料選擇，其次是車間地坪、設備基礎防腐蝕一般採用樹脂砂漿地坪結構。 40Cr合金圓鋼和貯罐的結構及原材料選擇。酸洗項目中所用的貯罐和管路系統及酸霧回收系統當前基本選用玻璃鋼材質，結構為防滲層+防腐層+結構強度層。一般情況下防滲層和防腐層至少厚6～8毫米。樹脂選用合適的耐腐蝕環氧乙烯基酯樹脂，專家介紹說--在介質為非氧化性酸、溫度條件不是很高時，宜選用雙酚A環氧乙烯基樹脂；在氧化性酸、溫度條件要求高時，宜選用酚醛環氧乙烯基樹脂。為了降低成本結構層大都選用間苯不飽和聚酯樹脂，40Cr合金圓鋼直徑根據具體的結構設計計算。混酸和廢酸貯罐由於腐蝕介質比較複雜，一般選用PVDF/FRP複合罐，但複合罐間PVDF和玻璃鋼的粘結是一個亟待解決的問題，而且40Cr合金圓鋼價格較高造成成本的增加，宜選用海特酸樹脂(791H)做為內襯防腐材料，能滿足以上介質條件的防腐蝕要求。
