1. 材料定位与标准

  • 欧标:1.7225(EN)
  • 美标:AISI 4140 / 4145
  • 类型中碳合金钢(铬-钼系),兼具高强度高韧性

2. 核心特性

| **性能** | **特点** |
| --------- | -------------------------------------------------- |
| **高强度** | **抗拉强度 720 MPa**,屈服强度 550 MPa,适合高负荷零件。 |
| **高韧性** | **断裂伸长率 10-13%**,冲击韧性高,可承受冲击载荷。 |
| **切削性** | **退火态 ≤220 HB**,易切削,适合大批量机加。 |
| **焊接性** | **差**(需预热 200-300 °C,焊后回火),建议整体加工或堆焊修复。 |
| **尺寸稳定性** | **淬火变形小**(油淬),适合精密零件。 |
| **表面处理** | **可氮化**(层深 0.1-0.3 mm,表面硬度 700-900 HV),**可抛光/蚀纹**。 |

3. 化学成分(wt%)

| 元素 | C | Mn | Cr | Mo | Si | S/P |
| -- | --------- | ------- | ------- | --------- | ---- | ------ |
| 范围 | 0.38-0.43 | 0.7-1.0 | 0.8-1.1 | 0.15-0.25 | ≤0.3 | ≤0.035 |

4. 力学性能(淬火+回火后)

  • 表面硬度:58-62 HRC(渗碳层深 0.8-1.2 mm)
  • 芯部硬度:30-35 HRC(韧性高,抗断齿)
  • 抗拉强度:720 MPa
  • 屈服强度:550 MPa
  • 延伸率:10-13 %(芯部韧性指标)

5. 加工与热处理工艺

  • 软化退火:650-700 °C 炉冷(≤220 HB,易切削)。
  • 淬火:820-850 °C 油淬(变形小)。
  • 回火:500-600 °C(消除应力,保持高硬度)。
  • 氮化:510 °C 气体氮化 10-20 h,层深 0.1-0.3 mm。

6. 典型应用

  • 汽车传动件
  • 齿轮、传动轴、曲轴(高扭矩+耐磨)。
  • 工程机械
  • 液压泵齿轮、链轮、滚轮(重载+冲击)。
  • 精密零件
  • 蜗杆、凸轮轴、轴承套(需高表面硬度+芯部韧性)。
  • 模具零件
  • 模具垫板、模板(高韧性+高强度)。

7. 对比其他合金钢

| **钢种** | **硬度** | **韧性** | **适用场景** |
| ---------- | ------------- | ------ | ------------ |
| **1.7225** | 30-35 HRC(芯部) | **高** | 齿轮、轴类(标准合金钢) |
| **1.7131** | 25-35 HRC | 高 | 渗碳零件(齿轮、轴类) |
| **1.7235** | 35-40 HRC | 中 | 高强度零件(如曲轴) |

8. 注意事项

  • 替代方案
  • 更高芯部强度选(碳含量 0.35-0.42%);
  • 更高表面硬度选(渗碳钢)。
  • 使用限制
  • 避免 300°C 以上回火(硬度急剧下降);
  • 厚壁零件需分级淬火(减少变形)。

总结

1.7225(42CrMo4)中碳合金钢中的“万能选手”,以高强度、高韧性、低成本著称,广泛应用于汽车齿轮、传动轴、精密模具零件等场景。其局限性在于焊接性差,需在设计阶段避免复杂焊补。