42CrMo與42CrMo4的區別

李治平 王清輝

摘要：本文從化學成分、機械性能、淬透性等各個方面講述了42CrMo 與42CrMo4的區別，以便我們的機械設計人員、機械工藝人員了解其異同，根據具體應用情況選用兩種牌號。

關鍵詞：42CrMo;42CrMo4;化學成分;機械性能

42CrMo是一種綜合機械性能好、淬透性能好、應用廣泛的中碳合金結構鋼。在機械行業中，常用于制造齒輪、連桿、高強度螺栓等重要零部件。在生產制造中，我們經常遇到歐洲國家的圖紙中提到42CrMo4的材料，但是在國標中為42CrMo，這兩個牌號是否通用，有何區別，各自有何特點。針對以上問題，我們詳細討論如下。

1.依據標準

42CrMo是GB/T 3077合金結構鋼技術條件中的牌號，42CrMo4是EN10083 淬火鋼和回火鋼中的牌號，兩者來自于不同的標準。

2.化學成分

42CrMo 及42CrMo4的化學成分如表1、表2所示：

表1 GB3077標準42CrMo的化學成分

元素 C Si Mn Cr Mo

要求 0.38-0.45 0.17-0.37 0.40-0.70 0.09-1.20 0.15-0.25

表2 GB3077標準42CrMo的P、S含量

鋼類 P S

不大于

優質鋼 0.035 0.035

高級優質鋼 0.025 0.025

特級優質鋼 0.025 0.015

有上述表可以看出，Si、Mn、Mo含量存在差別，P、S含量GB3077標準分為三個等級，EN10083標準只限定了最高含量。GB3077標準中高級優質鋼P、S含量與E10083N標準相當。Si、Mo含量范圍GB3077標準要比EN10083標準范圍窄;Mn含量GB3077標準要低于EN10083標準。如果只考慮化學成分，42CrMo在注意Mn含量的情況下，選用高級優質鋼可滿足EN10083中 42CrMo4的要求。

3.淬透性

GB標準中淬透性為特殊要求，但是未給定淬硬帶寬的具體數值，供需雙方可在訂貨時協商（在GB5216中有此鋼種的淬硬帶寬要求，可參考）。

EN標準中給出了淬硬帶寬，具體分為H、HL、HH三個等級，供訂貨時參考選用，也為設計者選用提供了標準資料。

4.機械性能

關于取樣的位置及方法，在GB標準規定，按GB/T 2975 要求取樣，即棒材直徑d>50mm時，以到棒材外徑的距離d/4為中心取樣，試棒直徑為25mm，再按標準熱處理工藝要求進行調質，再制成拉伸試樣和沖擊試樣進行檢驗。而在EN標準中規定，將棒材按推薦熱處理工藝進行調質，然后在棒材上取樣，棒材直徑d>25mm，取樣位置為以距離棒材外徑12.5mm為中心，將試棒制成拉伸試樣和沖擊試樣進行檢驗。對于沖擊試驗標準的試樣，GB標準采用夏比U型缺口試樣，而EN標準采用夏比U型缺口試樣，兩種試樣的缺口深度一樣，而缺口底部的半徑不同，U型為1mm，V型為0.25mm，V型缺口應力相對集中，當試樣受到沖擊時，就顯得更敏感。過去我國主要采用U型缺口試樣，為了適應一些企業的需求，后來我國頒布了GB2106金屬夏比（V型缺口）沖擊試驗方法，供特殊需求的鋼材使用。在兩種標準中，都對相應的熱處理規范及機械性能要求。

5.低倍與非金屬夾雜

對于低倍組織，在GB3077中按鋼材的質量等級給出了相應的低倍組織質量要求，而在EN標準中未給出低倍組織的相關要求。

對于非金屬夾雜，在GB3077中未提出要求和推薦值，只要求供需雙方協商，而在EN10083對非金屬夾雜提出相關要求和檢驗方法，便于供需雙方協商。

6.晶粒度

在GB3077中，晶粒度作為特殊要求提出，供需雙方協商，可在合同中注明，要求提供不小于5級的細晶粒鋼。在EN10083中，要求晶粒度細于或等于5級，并且給出了相應的檢測方法及熱處理淬火條件，以供選擇。

7.交貨狀態

在GB3077中，鋼材通常以熱軋或熱鍛狀態交貨，如果需方要求熱處理（退火、正火或高溫回火）狀態交貨，需要在合同中注明。但EN10083中給出5種交貨狀態供選擇，分別為不做熱處理、熱處理以提高切削性能、軟化退火、淬火并高溫回火及其它熱處理狀態。

綜上，通過對兩種標準對于42CrMo鋼化學成分、淬透性、機械性能、低倍與非金屬夾雜、晶粒度及交貨狀態的討論，總結如下：

7.1EN10083標準規定詳細、嚴格，GB3077標準相對簡略、寬松;

7.2EN10083標準中對于機械性能的檢測要求，直接反應了鋼材實際應用時的材料性能，便于設計者校核計算;

7.3EN10083標準中明確規定了淬透性的相關要求，選用42CrMo4鋼做齒輪工件時，選擇此標準訂貨比較便捷;

7.4當企業需要批量生產時，選擇EN10083標準供貨較便捷，當企業單件或小批量生產時，選擇GB3077標準供貨較便捷;

7.5 標準的產生與國家的機械制造行業發展狀況是相輔相成的。在歐洲國家，冶金企業大多會配置相應的熱處理設備，以滿足機械企業的不同訂貨要求。而在我國，機械企業的熱處理設備配置較冶金企業齊全，所以我們的大多用戶對于鋼材的交貨狀態不做熱處理要求，而是自己完成。

作者簡介：

李治平（1977.3-），男，漢族，籍貫：內蒙古赤峰，碩士，工程師，研究方向機械加工工藝。

王清輝，男，漢族，籍貫：黑龍江哈爾濱，本科，助理工程師。