CrNi系列合金结构钢的特性及应用对比

在中华人民共和国国家标准GB/T3077-1999《合金结构钢》标准中，CrNi系列合金结构钢钢种有11个钢种，包括：20CrNi、40CrNi、45CrNi、50CrNi、12CrNi2、12CrNi3、20CrNi3、30CrNi3、37CrNi3、12Cr2Ni4、20Cr2Ni4等，以下是CrNi系列合金结构钢的特性及应用对比：
⒈20CrNi：20CrNi钢具有高强度、高韧性、良好的淬透性，经渗碳及淬火后，心部具有韧性好，表面硬度高，切削加工性尚好，冷变形时塑性中等，焊接性差，焊前应预热到100～150℃，一般经渗碳及淬火回火后使用，20CrNi钢主要用于制造较高载荷下工作的大型重要渗碳零件，如齿轮、键、对轴、花键轴等，也可及用作具有高冲击韧性的调质零件。
⒉40CrNi：40CrNi钢是一种中碳合金调质钢，具有高强度、高韧性以及高的淬透性，调质状态下，综合力学性能良好，低温冲击韧度良好，有回火脆性倾向，水冷易产生裂纹，切削加工性良好，但焊接性差，在调质状态下使用，40CrNi钢主要用于制造截面较大、在热状态下锻造的冲压的重要零件，如轴、曲轴、齿轮、连杆、螺钉、圆盘等。
⒊45CrNi：45CrNi钢性能和40CrNi钢相近，www.gd-steel.com由于含碳量高，因而其强度和淬透性均稍有提高，45CrNi钢主要用于制造各种重要的调质件，与40CrNi用途相近，如制造内燃机曲轴，汽车、拖拉机主轴、连杆、气门及螺栓等。
⒋50CrNi：50CrNi钢性能比45CrNi钢更好，50CrNi钢主要用于制造截面较大的轴类或其他较重要的调质零件，如内燃机曲轴、汽车和拖拉的主轴、变速箱曲轴、气门、螺栓、螺杆等。
⒌12CrNi2：12CrNi2钢是一种低碳合金渗碳结构钢，具有高强度、高韧性及高淬透性，冷变形时塑性中等，低温韧性较好，切削加工性和焊接性较好，大型锻件时有形成白点的倾向，回火脆性倾向小，12CrNi2钢主要用于制造要求心部韧性较高而强度不太高的受力较复杂的中、小渗碳零件或氰化零件，如传动齿轮、轴套、活塞销、推杆、齿套、凸轮、共键轴等。
⒍12CrNi3：12CrNi3钢是一种高级渗碳钢，淬火加低温回火或高温回火后，均具有良好的综合力学性能，低温冲击韧度好，缺口敏感性小，切削加工性及焊接性尚好，但有回火脆性，白点敏感性较高，渗碳后均需进行二次淬火，特殊情况还需要冷处理，12CrNi3钢主要用于制造承受重载荷并要求高强度、高硬度和高韧性的各种渗碳零件和氰化零件等。
⒎20CrNi3：20CrNi3钢经调质或淬火低温回火后都有良好的综合力学性能，低温冲击韧性也较好，此钢有白点敏感倾向，高温回火有回火脆性倾向。淬火到半马氏体硬度，油淬时可淬透￠50～70mm，可切削加工性良好，焊接性中等，20CrNi3钢主要用于制造重载荷条件下工作的大型渗碳零件，如齿轮、轴、蜗杆、凸轮、活塞销、螺栓、双头螺栓、销钉等。
⒏30CrNi3：30CrNi3钢具有极佳的淬透性，强度和韧性较高，经淬火加低温回火或高温回火后均具有良好的综合力学性能，切削加工性良好，但冷变形时塑性低，焊接性差，有白点敏感性及回火脆性倾向，一般均在调质状态下使用，30CrNi3钢主要用于制造重要的较大截面的零件和受扭转载荷及冲击载荷较高而且要求淬透性的大型重要零件，如曲轴、连杆、齿轮、轴、蜗杆等以及热态锻造和冲压零件等。
⒐37CrNi3：37CrNi3钢具有高韧性，淬透性很高，油冷可把￠150mm的零件完全淬透，在450℃时抗蠕变性稳定，低温冲击韧度良好，在450～550℃范围内回火时有第二类回火脆性，形成白点倾向较大．由于淬透性很好，必须采用正火及高温回火来降低硬度，改善切削加工性，一般在调质状态下使用，37CrNi3钢主要用于制造承受高载荷或冲击载荷的大截面零件，以及低温条件下工作并承受冲击载荷的零件；也可用作热态锻造和冲压的零件等。
⒑12Cr2Ni4：12Cr2Ni4钢是一种合金渗碳钢，具有高强度、高韧性，淬透性良好，渗碳淬火后表面硬度和耐磨性很高，切削加工性尚好，冷变形肘塑性中等，但有白点敏感性及回火脆性，焊接性差，焊前需预热，一般在渗碳及二次淬火，低温回火后使用，12Cr2Ni4钢主要用于制造截面较大、载荷高、韧性好、交变应力下工作的重要渗碳零件等，采用渗碳及二次淬火、低温回火后，用于制造高载荷的大型渗碳件，如各种齿轮、蜗轮、蜗杆、轴等，也可经淬火及低温回火后使用，制造高强度、高韧性的机械零件。
⒒20Cr2Ni4：20Cr2Ni4钢的强度、韧性及淬透性均高于12Cr2Ni4，渗碳后不能直接淬火，而在淬火前需进行一次高温回火，以减少表层大量残余奥氏体，冷变形塑性中等，切削加工性尚可，焊接性差，焊前应预热到150°C，自点敏感性大，有回火脆性倾向，20Cr2Ni4钢主要用于制造比12Cr2Ni4钢性能要求更高的大截面渗碳零件及调质零件。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部
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