Ocele · zušľachťovacia legovaná oceľ
42CrMo4
Najpoužívanejšia CrMo zušľachťovacia oceľ – vysoká pevnosť, dobrá prekaliteľnosť aj pri väčších priemeroch.
Popis materiálu
42CrMo4 je zušľachťovacia legovaná oceľ. Legúry zlepšujú prekaliteľnosť, takže požadované vlastnosti dosahuje aj vo väčších priemeroch. Po zušľachtení (+QT) je to typický materiál pre náročné hriadele, ozubenia, skrutkové spoje vysokej pevnosti a hydraulické diely. Najpoužívanejšia CrMo zušľachťovacia oceľ – vysoká pevnosť, dobrá prekaliteľnosť aj pri väčších priemeroch. V zákazkovej výrobe sa najčastejšie používa na: hriadele a čapy, ozubené kolesá, vysoko namáhané strojné diely.
Mechanické a fyzikálne vlastnosti
Hustota
7,85 g/cm³
Teplota tavenia
1425–1520 °C
Pevnosť v ťahu (Rm)
950–1150 MPa (stav +QT)
Medza klzu (Rp0,2)
680–860 MPa (Rp0,2)
Ťažnosť (A)
9–16 %
Tvrdosť
287–348 HB (+QT)
Tepelná vodivosť
~42 W/(m·K)
Max. prevádzková T
~400 °C
Modul pružnosti (E)
210 GPa
Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.
Chemické zloženie
C 0,42 %, Cr 0,9–3,2 %, Mo 0,15–1,1 %, zvyšok Fe
Označenia
- EN / DIN
- 42CrMo4 / 1.7225
- ASTM / AISI / UNS
- AISI 4140 (blízky)
- ČSN
- ČSN 15 142
Typické použitie
- hriadele a čapy
- ozubené kolesá
- vysoko namáhané strojné diely
Hlavné vlastnosti
- vysoká pevnosť po zušľachtení
- dobrá húževnatosť
- dobrá prekaliteľnosť
Spracovanie
Obrábateľnosť
dobrá (v stave +QT stredná)
Zvariteľnosť
obmedzená (predohrev nutný)
Povrchové úpravy
Dostupnosť a cena
Dostupnosť
bežná
Cena
stredná
Výhody a nevýhody
Výhody
- vysoká pevnosť po zušľachtení
- dobrá húževnatosť
- dobrá prekaliteľnosť
- vysoká pevnosť aj vo väčších priemeroch
- dobrá prekaliteľnosť a húževnatosť
- vhodná pre dynamicky namáhané diely
Nevýhody
- vyššia cena a horšia obrobiteľnosť v stave +QT
- zváranie vyžaduje predohrev
- riziko popúšťacej krehkosti pri nesprávnom režime
Typické spracovanie
Alternatívy
Aplikácie a použitie
Hydraulika
- piestnice
- čapy
- telesá valcov
Prevodovky a pohony
- výkonové hriadele
- ozubenia
Spojovací materiál
- skrutky triedy 10.9 a 12.9
Typické zákazky
- hriadele a čapy
- ozubené kolesá
- vysoko namáhané strojné diely
Obrábanie (CNC parametre)
Obrobiteľnosť
45–60 %
Rezná rýchlosť
90–160 m/min (karbid, stav +QT)
Nástroj
karbid s povlakom TiAlN, tuhé upnutie
Chladenie
emulzia 6–10 %
Hrubujte pred zušľachtením, načisto po ňom. V stave +QT rátajte s vyššími reznými silami.
Zváranie
Zvárateľnosť
obmedzená (predohrev nutný)
Predohrev
200–300 °C, pomalé chladnutie
Prídavný materiál
nízkolegovaný drôt s vyššou pevnosťou (napr. Mn3Ni1CrMo)
Vhodné metódy
Zvárajte pred zušľachtením alebo s predohrevom a následným popúšťaním zvaru.
Povrchové úpravy
čiernenie
lacná estetická úprava, korózna ochrana len s olejom
fosfátovanie
dobrý podklad pod lak a pre klzné dvojice
nitridovanie
štandardne používaná úprava pre tento materiál
zinkovanie
základná protikorózna ochrana pre exteriér a bežné strojné diely
bez úpravy
nelegovaná oceľ hrdzavie — bez povrchovej úpravy len pre vnútorné prostredie s konzerváciou olejom
Tepelné spracovanie
Žíhanie
normalizačné žíhanie 850–880 °C, mäkké žíhanie 680–710 °C
Kalenie
kalenie do oleja z 830–870 °C
Popúšťanie
popúšťanie 540–680 °C podľa požadovanej pevnosti (stav +QT)
Popúšťaniu v pásme 250–400 °C sa vyhnite — hrozí popúšťacia krehkosť.
Porovnateľné triedy (ekvivalenty v normách)
| Norma | Označenie |
|---|---|
| EN / DIN | 42CrMo4 / 1.7225 |
| ASTM / AISI / UNS | AISI 4140 (blízky) |
| ČSN | ČSN 15 142 |
Dostupnosť a formy
Cenová trieda: €€
Dostupnosť: bežná. Pri atypických rozmeroch rátajte s dlhším dodaním alebo minimálnym odberom.
Environmentálne a bezpečnostné poznámky
- oceľ je plne recyklovateľná bez straty kvality
- zvyšky a triesky sa vykupujú ako železný šrot
- nízka energetická náročnosť recyklácie oproti primárnej výrobe
Upozornenia pri spracovaní
- pri brúsení a rezaní používajte odsávanie a ochranu dýchacích ciest — kovový prach je dráždivý
- zvárací dym obsahuje oxidy kovov, zabezpečte odsávanie na pracovisku