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在钢中加入合金元素后，钢的基本组元铁和碳与加入的合金元素会发生交互作用。钢的合金化目的是希望利用合金元素与铁、碳的相互作用和对铁碳相图及对钢的热处理的影响来改善钢的组织和性能。合金元素与铁、碳的相互作用，合金元素加入钢中后，主要以三种形式存在钢中。即：与铁形成固溶体；与碳形成碳化物；在高合金钢中还可能形成金属间化合物。
合金元素对相图的影响：1.对奥氏体和铁素体存在范围的影响：扩大或缩小γ相区的元素均同样扩大或缩小Fe-Fe3C相图中的γ相区，且同样Ni或Mn的含量较多时，可使钢在室温下得到单相奥氏体组织(如奥氏体不锈钢和高锰钢等)，而Cr、Ti、Si等超过一定含量时，可使钢在室温获得单相铁素体组织(如高铬铁素体不锈钢等)。2.对Fe-Fe3C相图临界点(S和E点)的影响：扩大γ相区的元素使Fe-Fe3C相图中的共析转变温度下降，缩小γ相区的元素则使其上升，并都使共析反应在一个温度范围内进行。几乎所有的合金元素都使共析点(S)和共晶点(E)的碳含量降低，即S点和E点左移，强碳化物形成元素的作用尤为强烈。
40Cr焊接工艺要点:1、一般在退火(正火)状态下进行焊接。2、焊接方法不受限制3、用较大线能量，适当提高预热温度，一般预热温度及层间温度可控制在250~300℃之间。4、焊接材料应保证熔敷金属的成分与母材基本相同，如J107-Cr 5、焊后应及时进行调质热处理。若及时进行调质处理有困难，可进行中间退火或在高于预热的温度下保温一段时间，以排除扩散氢并软化组织。对结构复杂、焊缝较多的产品，可在焊完一定数量的焊缝后，进行一次中间退火。
钢板的材质：1-碳素结构钢板：Q195钢板、Q235钢板、SS400钢板、10#钢板、20#钢板、35#钢板、45#钢板、60#钢板、70#钢板、85#钢板、45Mn钢板、50Mn钢板、65Mn钢板、60si2mn钢板、Q345A钢板、Q345B钢板、Q345C钢板、Q345D钢板、Q345E钢板等。2-碳素工具钢板：T7A工具钢板、T8A工具钢板、T8MnA工具钢板、T10A工具钢板、T11工-具钢板、T12A工具钢板、T13A工具钢板等。3-低合金结构钢：09Mn2钢板、12Mn钢板、16Mn钢板、15MnV钢板、15MnTi钢板等。4-弹簧钢板：55Si2Mn弹簧板、55Si2MnB弹簧板、60Si2Mn弹簧板、60Si2MnA。5-弹簧板、60Si2CrA弹簧板、60Si2CrVA弹簧板、55CrMnA弹簧板、60CrMnA弹簧板等。6-轴承钢板：GCr6轴承板、GCr9轴承板、GCr9SiMn轴承板、GCr15轴承板、GCr15SiMn轴承板等。7-合金结构钢板：30Mn钢板、40M钢板、50Mn钢板、20Mn2钢板、30Mn2钢板、35Mn2钢板、40Mn2钢板、45Mn2钢板、50Mn2钢板、20MnV钢板、30Mn2MOW钢板、27SiMn钢板、20MnSi钢板
40Cr是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质(或正火)后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45~52HRC。40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50~58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。
40Cr广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，40Cr可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望发挥40Cr优越的机械性能，常将40Cr表面渗碳淬火，这样就能得到需要的表面硬度。40Cr属于可氮化钢，其所含元素有利于氮化。40Cr经氮化处理后可获得较高的表面硬度，40Cr调质后氮化处理硬度能达到HRA72~78，心部硬度达到HRC43~55。氮化工件工艺路线:锻造-退火-粗加工-调质-精加工-除应力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化层薄，并且较脆，因此要求有较高强度的心部组织，所以要先进行调质热处理，获得回火索氏体，提高心部机械性能和氮化层质量。
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