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鋼材牌號及型號規格：5140合金結構鋼
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5140合金結構鋼出廠狀態、相關參數和注意事項
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合金結構鋼：5140 執行標準: ASTM A29/A29M-04
ASTM5140特性：
ASTM5140是常用的合金結構鋼，抗拉強度、屈服強度及淬透性均比40號鋼高，但焊接性有限，有形成裂紋的傾向。ASTM5140用于較重要的調質零件，如交變負荷下工作的零件、中等轉速和中等負荷的零件。ASTM5140表面淬火后可作負荷和及耐磨性較高、而無很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、曲軸、銷子。
ASTM5140合結鋼化學成份：
碳 C ：0.38～0.43 硅 Si：0.17～0.37 錳 Mn：0.70～0.90 硫 S ：允許殘余含量≤0.040 磷 P ：允許殘余含量≤0.035
鉻 Cr：0.70～0.90 鎳 Ni：允許殘余含量≤0.030 銅 Cu：允許殘余含量≤0.030
ASTM5140合結鋼力學性能：
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 沖擊功 Akv (J)：≥47 沖擊韌性值 αkv (J/cm2)：≥59(6) 硬度 ：≤207HB
試樣尺寸：試樣毛坯尺寸為25mm
ASTM5140熱處理規范及金相組織：
熱處理規范：淬火850℃,油冷；回火520℃,水冷、油冷。
ASTM5140鋼交貨狀態：以熱處理（正火、退火或高溫回火）或不熱處理狀態交貨，交貨狀態應在合同中注明。
氮化處理
5140鋼材屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。
5140經氮化處理后可獲得較高的表面硬度。
5140調質后氮化處理硬度高能達到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。由于氮化層薄，并且較脆，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,現在比較常用的是氣體氮化.焊接5140，以防止因基體散熱，造成焊縫內部激冷淬裂。焊接后調質前好加一遍正火。 結晶時易偏析，對結晶裂紋（一種熱裂紋）比較敏感，焊接時容易在弧坑和焊縫中凹下的部分開裂。含碳量較高，快冷時易得到對冷裂紋很敏感的淬硬組織（馬氏體組織）。過熱區在冷速較大時，很容易形成硬脆的高碳馬氏體而使過熱區脆化。
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