42CrMo钢材是一种中碳合金结构钢，通用牌号包括美国AISI 4140/4142、德国DIN 42CrMo4等。其主要化学成分为碳（0.38～0.45%）、铬（0.90～1.20%）、钼（0.15～0.25%），并含有锰、硅等元素，硫、磷含量较低。该材料具有高强度、高韧性及良好淬透性，抗拉强度≥1080MPa，硬度≤217HB，适用于建筑、机械工程、汽车制造及航空航天等领域的结构件与关键部件。
通过调质处理、盐浴渗钒等工艺可实现性能优化，淬火后硬度可达50-52HRC，渗钒处理可增强表面性及抗冲击能力。其热加工规范包括1150～1200℃加热及多阶段锻造，适用于制造承受重载荷、冲击或低温环境的大中型塑料模具、齿轮及传动轴等部件。相较于同类钢种40Cr，其综合机械性能优。

中文名
    42铬钼
外文名
    42CrMo
别    名
    42CrMo4
执行标准
    GB

产    地
    中国
分    类
    合金结构钢
等    级
    优等品
规    格
    板材、圆棒

目录

    1产品简介
    2化学成份
    3力学性能
    4盐浴渗钒处理

    542CrMo回火
    642CrMo淬火
    7对应牌号
    8淬火规范

    9物理性能
    10工艺规范
    11典型应用举例

产品简介

42CrMo钢材属于高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。42CrMo钢材适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具。
化学成份

碳 C ：0.38～0.45%
硅 Si：0.17～0.37%
锰 Mn：0.50～0.80%
硫 S ：允许残余含量≤0.035%
磷 P ：允许残余含量≤0.035%
铬 Cr：0.90～1.20%
镍 Ni：允许残余含量≤0.30%
铜 Cu：允许残余含量≤0.30%
钼 Mo：0.15～0.25%
力学性能

硬度 ：退火,147~241HB
42CrMo力学性能：
抗拉强度σb (MPa)：≥1080(110)
屈服强度 σs (MPa)：≥930(95)
伸长率 δ5 (%)：≥12
断面收缩率ψ (%)：≥45
冲击功 Akv (J)：≥63
冲击韧性值 αkv (J/cm2)：≥78(8)
硬度 ：≤217HB
为提高模具寿命达到80万模次以上，可对预硬钢实施淬火加低温回火的加硬方式来实现。淬火时先在500-600℃预热2-4小时，然后在850-880℃保温一定时间（至少2小时），放入油中冷却至50-100℃出油空冷，淬火后硬度可达50-52HRC，为防止开裂应立即进行200℃低温回火处理，回火后，硬度可保持48HRC以上。
盐浴渗钒处理

42CrMo钢材的中性盐浴渗钒处理工艺，42CrMo钢材经中性盐浴渗钒处理可获得碳化物渗层。
一、碳钒化合物，该渗层组织均匀，具有良好的连续性和致密性，厚度均匀,结构致密，具有很高的显微硬度和较高的性，表面硬度、性及抗粘着性等性能大幅度提高。
二、VC在奥氏体中的溶解度比它在铁素体中的溶解度高，随着温度的降低，VC从铁素体中析出，使合金强化及晶粒细化，化合物层表现出较高的硬度。 42CrMo钢材属于高碳高铬莱氏体钢, 碳化物含量高,约占20 % ,且常呈带状或网状不均匀分布,偏析严重, 而常规热处理又很难改变碳化物偏析的状况, 严重影响了钢的力学性能与模具的使用寿命。而碳化物的形状、大小对钢的性能也有很大的影响, 尤其大块状尖角碳化物对钢基体的割裂作用比较大,往往成为疲劳断裂的策源地,为此对原材料轧制钢材进行改锻,充分击碎共晶碳化物,使之呈细小、均匀分布, 纤维组织围绕型腔或无定向分布, 从而改善钢材的横向力学性能。
锻造时对钢坯从不同方向进行多次镦粗和拉拔,并采用“二轻一重”法锻造,即坯料始锻时要轻击,防止断裂,在980～1 020 ℃中间温度可重击, 以保证击碎碳化物, 42CrMo钢材未改锻,采用固溶双细化处理 ,即500 ℃及800 ℃左右二级预热,1 100～1 150 ℃固溶处理,淬入热油或等温淬火,750 ℃高温回火,机加工后960 ℃加热油冷后进行终热处理, 也可使碳化物细化、棱角圆整化,晶粒细化。
42CrMo回火

42CrMo钢材的回火规范
42CrMo钢材
方案
    
淬火温度 /℃
    
回 火
    
-
    
-
    
-
用 途
    
加热温度/℃
    
介质
    
硬度HB
    
-
    
-
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
    
1020~1040
    
应力
去除应力，降低硬度
去除应力，降低硬度
    
150~170
200~275
400~425
    
油或硝盐
—
—
    
61~63
57~59
55~57
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
    
1115~1130
    
去除应力及形成二次硬化
去除应力及形成二次硬化
去除应力及形成二次硬化
    
510~520℃多次回火
-78℃冷处理
加510~520℃一次回火
-78℃冷处理加一次510~520℃回火，再-78℃冷处理
    
—
—
—
    
60~61
60~61
61~6
42CrMo淬火

42CrMo钢材
方案
    
次预热/℃
    
二次预热/℃
    
淬火温度/℃
    
冷 却
    
介质温度/℃
    
在介质中冷却
    
介质
    
硬度
（HRC）
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
    
550~660
    
840~860
    
950~1000
1020~1040
1020~1040
1115~1130
1115~1130
    
油
油
熔融硝盐
油
熔融硝盐
    
20~60
20~60
400~550
20~60
400~450
    
至室温
至油温
5~10min
至油温
5~10min
    
空冷
空冷
空冷
空冷
空冷
    
58~62
62~63
62~63
42~50
42~50
对应牌号

俄罗斯ГOCT 38XM、
美国AISI 4140/4142、
英国BS 708M40/708A42/709M40、
法国NF 40CD4/42CD4、
德国DIN 41CrMo4/42CrMo4、
日本JIS SCM4、
ISO 683/1 3
淬火规范

普通淬火、回火规范： 淬火温度1000~1050℃，淬油或淬气，硬度≥ 60HRC；回火温度160~180℃，回火时间2h，或回火温度325~375℃，回火次数2~3次。
物理性能

(1)临界点温度(近似值)：Ac1=730°C、Ac3=800°C、Ms=310°C。
(2)线胀系数:温度20~100°C/20~200°C/20~300°C /20 ~400°C/20~500°C /20~600°C,
线胀系数: 11.1×10K/12.1×10K/12.9×10K/13.5×10K/13.9×10K14.1×10K。
(3)弹性模量:温度20°C/300°C/400°C/500°C/600°C,
弹性模量210000MPa/185000MPa/ 175000MPa/165000MPa/15500oMPa
工艺规范

热加工规范
加热温度1150 ~1200°C,开始温度1130 ~1180°C,终止温度＞850°C,φ＞50mm时,缓冷。
正火规范
正火温度850~900°C,出炉空冷。
高温回火规范
回火温度680~700°C,出炉空冷。
淬火、回火规范
预热温度680 ~700°C,淬火温度840~880°C,油冷,回火温度580°C,水冷或油冷,硬度≤217HBW。
亚温淬火强韧化处理规范
淬火温度900°C,回火温度560°C,硬度(37±1) HRC
感应淬火、回火规范
淬火温度900°C,回火温度150~180°C,硬度54 ~60HRC。