Oceli · zušlechtěné oceli

42CrMo4+QT

Zušlechtěná Cr-Mo ocel s velmi dobrým poměrem pevnosti, obrobitelnosti a ceny pro namáhané strojní díly.

42CrMo4+QT (1.7225, nejbližší běžný ekvivalent AISI 4140) je zušlechtěná Cr-Mo ocel s pevností 900–1100 MPa a tvrdostí 270–330 HB ve stavu +QT. Typicky se z ní vyrábějí hřídele a čepy, ozubená kola a pastorky, vysokopevnostní šrouby třídy 10.9 a 12.9, pístnice a tělesa hydraulických válců či klikové hřídele. Má dobrou obrobitelnost; svařování je omezené — pouze s předehřevem a následným tepelným zpracováním.

default
pevnosť
hriadele

Popis materiálu

42CrMo4 (1.7225) je Cr-Mo zušlechťovaná ocel s vysokou pevností, houževnatostí a dobrou prokalitelností. Široce se používá na hřídele, čepy, ozubená kola, vysokopevnostní šrouby a namáhané strojírenské díly. Dodává se již ve stavu +QT (zušlechtěná).

Mechanické a fyzikální vlastnosti

Hustota

7,85 g/cm³

Teplota tání

~1450 °C

Pevnost v tahu (Rm)

900–1200 MPa (QT)

Mez kluzu (Rp0,2)

≥ 650 MPa (QT)

Tažnost (A)

12–14 %

Tvrdost

270–330 HB (QT), do 58 HRC po kalení

Tepelná vodivost

42 W/(m·K)

Max. provozní T

~500 °C

Modul pružnosti (E)

210 GPa

Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.

Chemické složení

C 0,38–0,45 %, Cr 0,9–1,2 %, Mo 0,15–0,3 %, Mn 0,6–0,9 %

Označení

EN / DIN
1.7225 / 42CrMo4
ASTM / AISI / UNS
AISI/SAE 4140 ako najbližší bežný ekvivalent
ČSN
15 142 v českej praxi; overiť podľa normy

Typické použití

  • hřídele
  • pevnostní šrouby
  • formy
  • tlakové díly
  • namáhané součásti

Hlavní vlastnosti

  • vysoká pevnost
  • dobrá dostupnost
  • omezená svařitelnost podle tloušťky

Zpracování

Obrobitelnost

dobrá

Svařitelnost

omezená

Povrchové úpravy

zušľachtenie
nitridovanie
čiernenie
fosfátovanie

Dostupnost a cena

Dostupnost

velmi běžná

Cena

střední

Výhody a nevýhody

Výhody

  • vysoká pevnost a houževnatost
  • dobrá prokalitelnost i u velkých průměrů
  • vhodná pro indukční kalení

Nevýhody

  • svařování pouze s předehřevem a tepelným zpracováním
  • nízká korozní odolnost
  • vyšší cena než C45

Typické zpracování

obrábění
zušlechťování QT
indukční kalení
broušení

Alternativy

C45

pokud stačí nižší pevnost

34CrNiMo6

vyšší pevnost a houževnatost

Aplikace a použití

Strojírenství a převodovky

  • hřídele a čepy
  • ozubená kola
  • pastorek
  • spojkové příruby

Hydraulika a pneumatika

  • pístnice
  • tělesa válců
  • vysokotlaké příruby

Spojovací materiál

  • šrouby třídy 10.9 a 12.9
  • svorníky
  • závitové tyče

Automobilový průmysl a zemědělská technika

  • klikové hřídele
  • řídicí tyče
  • unašeče, klouby

Obrábění (CNC parametry)

Obrobitelnost

stredná (≈ 55–60 % vs. automatová oceľ 11SMn30)

Řezná rychlost

sústruženie karbidom 120–180 m/min, frézovanie 80–140 m/min, vŕtanie 20–35 m/min (stav +QT, 280 HB)

Nástroj

povlakovaný karbid (TiAlN/AlTiN), pri prerušovanom reze húževnatejšia trieda; HSS len na malé priemery

Chlazení

emulzia 6–8 % pod tlakom, pri vŕtaní hlbokých dier vnútorné chladenie

Materiál v stave +QT sa obrába bez ďalšieho tepelného spracovania, takže nehrozí deformácia po kalení. Odporúčané posuvy 0,15–0,35 mm/ot pri hrubovaní a 0,08–0,15 mm/ot pri dokončovaní. Bežne dosahované tolerancie: CNC sústruženie a frézovanie IT8–IT9 (±0,05 mm na 100 mm), po brúsení IT6–IT7 (±0,01 mm), drsnosť Ra 1,6 po obrábaní a Ra 0,4 po brúsení. Pri dlhých hriadeľoch počítajte s dokončovacím brúsením po hrubovaní kvôli uvoľneniu vnútorných pnutí.

Svařování

Svařitelnost

obmedzená — uhlíkový ekvivalent CE ≈ 0,75

Předehřev

250–350 °C, medzihúsenicová teplota min. 250 °C

Přídavný materiál

nízkolegovaný Cr-Mo prídavný materiál, napr. G/W CrMo1 alebo austenitický 307

Vhodné metódy

TIG (141)
MAG (135)
obalená elektróda (111)

Po zváraní vždy nasleduje popustenie 600–650 °C do 4 hodín, inak hrozia studené trhliny. Ak je to možné, konštrukciu riešte skrutkovým spojom namiesto zvaru.

Tepelné zpracování

Žíhání

mäkké žíhanie 680–720 °C / pomalé chladenie v peci → ≤ 241 HB

Kalení

kalenie z 820–860 °C do oleja (väčšie priemery) alebo polyméru

Popouštění

popúšťanie 540–680 °C podľa požadovanej pevnosti — nižšia teplota = vyššia pevnosť, vyššia = vyššia húževnatosť

Stav +QT znamená, že oceľ je už zušľachtená (kalená + popustená) na 900–1100 MPa. Ďalšie tepelné spracovanie potrebujete len pri lokálnom spevnení — indukčné kalenie povrchu na 52–58 HRC alebo nitridácia na 600–700 HV. Po zváraní alebo hrubom obrábaní odporúčame žíhanie na odstránenie pnutia pri 550–600 °C. Vyhýbajte sa popúšťaniu v pásme 250–400 °C (popúšťacia krehkosť).

Dostupnost a formy

kruhová tyč ťahaná / lúpaná +QT (⌀ 8–400 mm)
plochá a štvorcová tyč
výkovky a rúrkové polotovary
hrubý plech

Cenová třída: €€

Bežne skladová položka v stave +QT; väčšie priemery ako 250 mm sa dodávajú ako výkovky s atestom 3.1.

Nezávazná poptávka