无锡40CrMo合金结构钢偏析是钢液选分结晶和钢锭凝固过程的必然结果,钢锭越大,偏析及缩孔等缺陷越严重。中国一重在用平均C含量为0.62%的459t钢锭研制支承辊时,曾在靠近冒口端的辊身部位发生断裂。经对断裂部位宏观形貌分析,发现二次缩孔严重,冒口下部的C含量竟高达1.16%,接近标准值的2倍。无锡40CrMo合金结构钢为了解决这一难题,发明了钢锭二次补浇技术,使冒口下部的C含量降至0.8%左右,成功制造出5m、5.5m支承辊用超大型钢锭。
无锡40CrMo合金结构钢5CrMnMo中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高钢的淬透性,尤其是共同作用时,淬透性提高极大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于铁素体中起固溶强化作用,又可固溶于Fe3C中形成(Fe、Cr、Mo)3C,改善其硬度,提高钢的耐磨性。Cr、Mn、Mo元素共同作用显著提高钢的回火稳定性。无锡40CrMo合金结构钢Mo元素可减少回火脆性和细化晶粒。由于Ni元素显著提高钢的淬透性、韧性与耐热疲劳性能,所以5CrMnMo钢与5CrNiMo钢相比,虽然强度不降低,但常温及较高温度下的韧性和塑性却降低很多,且淬透性和耐热疲劳性能也稍低。 另外,5CrMnMo钢中加入Mn、Mo元素,钢的过热敏感性稍大。此外,钢中存在Cr元素使钢产生一定的抗氧化性与耐蚀性。
保证零件符合使用条件最基本的是锻件的组织和机械性能。而保证锻件组织和机械性能合格的主要手段是正确制订并严格控制锻造工艺过程。无锡40CrMo合金结构钢锻件组织它包括锻件的低倍组织和高倍组织。低倍组织用以检査锻件的流线分布和判断锻件中的各种冶金缺陷。高倍组织包括锻件在最终热处理状态下的显微组织、晶粒度、纯洁度等项目。无锡40CrMo合金结构钢锻件的机械性能根据锻件的不同用途,对其机械性能的各项指标要求也不同。锻件的室温机械性能,如强度指标、塑性指标、冲击韧性、硬度、疲劳强度、断裂韧性等的要求,将因材料和锻件用途的不同而不同。
①无锡40CrMo合金结构钢一般工业用锻件,是指机床制造业、农用机械、农具制造和轴承工业等民用工业。②水轮发电机用锻件,像主轴和中间轴等。③无锡40CrMo合金结构钢火电站用锻件,像转子、叶轮、护环主轴等。④冶金机械,像冷轧辊、热轧辊和人字齿轮轴等。⑤压力容器用锻件,像筒体、釜圈法兰和封头等。⑥船用锻件,像曲轴、尾轴、舵杆、推力轴和中间轴等。⑦锻压机械设备,像锤头、锤杆、水压机的立柱、缸体、轮轴压装机的支柱和缸体等。⑧模块锻件,主要是热模锻锤用的锻模。⑨汽车工业用锻件,像左、右转向节、前梁、车钩等,据统计在汽车中,锻压件占其质量的80%。