18NiMoCr3-6 钢材全面技术资料
18NiMoCr3-6（欧标写作G18NiMoCr3-6，德国 W-Nr.1.6759，德标GS-18NiMoCr3 6）是欧盟EN 10340-2007《结构用铸钢件》
与EN 10293
体系下的低合金镍铬钼高强度铸钢，在美国 ASTM A217 标准中对应WC4
牌号。该材料以高屈服强度、优异低温韧性、良好可焊性为核心特征，是商用车、工程机械、风电装备等领域高承载结构铸件的首选材料之一。
一、化学成分分析
G18NiMoCr3-6 的熔炼成分（质量分数）控制范围如下：
- 碳 C：0.17% – 0.22%
—— 低碳设计，确保调质后兼顾强度与韧性，并赋予材料优良的可焊性 - 硅 Si：≤ 0.60%
—— 脱氧剂残留，提供适度固溶强化 - 锰 Mn：0.80% – 1.20%
—— 提升淬透性，固溶强化 - 磷 P：≤ 0.020%
—— 严格控制冷脆元素 - 硫 S：≤ 0.015%
—— 严格控制热脆元素 - 铬 Cr：0.40% – 0.90%
—— 提高淬透性，改善耐磨性与耐蚀性 - 镍 Ni：0.60% – 1.00%
关键合金元素，强烈提升低温韧性，是 -40℃ 冲击功达标的核心保障 - 钼 Mo：0.40% – 0.70%
—— 强化晶界，提升淬透性，并抑制高温回火脆性 - 钒 V：≤ 0.05%铜 Cu：≤ 0.30%
—— 微量元素限量
镍 + 铬 + 钼三元协同是 G18NiMoCr3-6 的灵魂：镍解决低温韧性，铬钼解决淬透性与回火稳定性，三者配合使材料在调质后获得均匀的回火索氏体组织，实现高强度与高韧性的最佳匹配。
二、供应形式
G18NiMoCr3-6 作为铸钢牌号，主要以铸件毛坯形式交付，同时可提供多种加工形态：
- 圆钢 / 棒材：可提供锻制圆钢、热轧圆钢等
- 板材 / 板料：厚度0.08 – 200mm，采用锻造、热轧或冷轧工艺
- 线材 / 钢带：冷轧与热轧钢带厚度0.03 – 16.0mm
- 锻件：自由锻、模锻铸件均可，常用于大型轴类、扭力臂、承压壳体等关键部件
- 管材：无缝管与焊接管，外径6 – 219mm，壁厚0.5 – 20.0mm
- 异型铸件：齿轮箱壳体、差速器壳、起重机结构件等复杂铸件均可按图定制
- 交货状态：可按退火态（+A）、正火态（+N）、调质态（+QT）、正火+回火（+N+T）
等不同要求交付，并附材质证书
三、机械性能
依据 EN 10340-2007 标准，G18NiMoCr3-6 在调质状态下的力学性能：
厚度 t (mm)
热处理状态
抗拉强度 Rm (MPa)
屈服强度 Rp0.2 (MPa)
伸长率 A (%)
-40℃ 冲击功 KV2 (J)
t ≤ 80
+QT1（900-980℃ 淬火 + 580-620℃ 回火）
830 – 980
≥ 700
≥ 12
≥ 27
80 < t ≤ 150
+QT2（900-980℃ 淬火 + 590-630℃ 回火）
780 – 930
≥ 630
≥ 12
≥ 27
屈强比约 0.85——意味着材料在接近最大承载能力时仍主要发生弹性变形，结构安全性极高。
针对有效截面尺寸 φ280mm 的大型厚壁轴类铸件（如风电扭力轴），研究表明采用930℃ 保温 3h 水淬 + 590℃ 保温 6h 空冷的工艺路线，可实现Rm 835-850 MPa、Rp0.2 715-725 MPa、A 16%-17%、-40℃ 冲击功 45-84 J
的优异综合性能。
四、物理性能
G18NiMoCr3-6 的典型物理参数：
- 密度：约7.85 g/cm³
- 弹性模量：约200 – 210 GPa
- 泊松比：0.29
- 使用温度范围-40℃ 至 +40℃（标准规定服役区间）
- 相变临界点：Ac1 ≈ 740℃，Ac3 ≈ 850℃（基于膨胀法测定）
- 10000h 蠕变强度：约438 – 489 N/mm²
- 可焊性优良——低碳当量设计使材料可采用常规焊接工艺连接，焊前通常不需复杂预热
五、热处理工艺
G18NiMoCr3-6 的标准热处理路线为淬火 + 高温回火（调质处理）：
- 淬火900 – 980℃
加热保温，液体淬火（油冷或水冷，视截面尺寸而定） - 回火
- QT1 方案（壁厚 ≤ 80mm）：580 – 620℃
回火，屈服 ≥ 700 MPa - QT2 方案（壁厚 ≤ 150mm）：590 – 630℃
回火，屈服 ≥ 630 MPa
- QT1 方案（壁厚 ≤ 80mm）：580 – 620℃
- 预备热处理：铸件常先进行正火（900℃ 空冷）或正火+回火，细化晶粒、消除铸造应力
- 充分回火：调质后必须进行充分的回火处理以消除内应力，防止延迟开裂
⚠️工艺要点：由于含 Mo 元素，材料对回火脆性不敏感，但仍需保证充分的回火保温时间；大截面铸件淬火时需根据壁厚选择合适冷却介质，防止开裂并保证芯部性能。
六、材料核心优势
极高的强度与抗断裂性
调质后屈服强度可达≥ 700 MPa、抗拉强度830-980 MPa，且抗断裂与抗开裂能力极强，是高承载结构件的理想选材。
❄ 优异的低温韧性
镍元素的加入使材料在-40℃ 低温下仍保持 ≥ 27 J 的冲击功，适用于寒冷地区与低温服役环境。
良好的可焊性
低碳当量设计赋予材料优良的可焊性，制造厂可采用常规焊接工艺进行连接与修复，大幅降低制造难度与成本。
⚙ 镍铬钼协同强化
三种合金元素协同作用，使材料在调质后获得回火索氏体组织，兼具高强度、高韧性与优异的回火稳定性。
国际通用性极强
同时符合EN 10340、EN 10293、SEW 520（德标）、ASTM A217 WC4（美标）
等国际标准，全球采购与替代便利。
铸件适应性优异
作为铸钢牌号，材料流动性与凝固特性良好，适用于制造异型、高承载、高质量要求的结构铸件。
七、典型应用领域
凭借高强度 + 优异低温韧性 + 良好可焊性的组合优势，G18NiMoCr3-6 被高度推荐用于高应力承载结构件：
汽车与商用车
- 卡车、客车、工程机械车辆的变速箱与传动系统高承载铸件
- 差速器壳体、齿轮箱、传动轴支座
- 重型军用车辆关键结构铸件
起重与重型设备
- 起重机的高应力结构件与承力铸件
- 造船与航运设备关键铸件
- 工程机械底盘与作业装置高承载件
能源装备
- 风力发电机组扭力轴、输入轴（有效截面可达 φ280mm 以上）
- 风电轮毂、主轴承座等厚壁铸件
- 各类承受高载荷、动态冲击的工程铸件
通用机械与重工
- 需要可焊性与良好力学性能兼备的系统和设备制造
- 高强铸件替代焊接结构，简化制造工艺
- 矿山机械、港口机械的高承载结构件
八、选材与使用要点
工程应用提示：
- 牌号识别：市场上常将本牌号写作 "18NiMoCr3-6"，其正式名称为G18NiMoCr3-6（欧标 EN 10340），德标对应GS-18NiMoCr3 6（W-Nr. 1.6759），美标可对应ASTM A217 WC4
厚度效应：力学性能随截面厚度下降明显，大截面铸件（>150mm）需在技术协议中明确性能验收指标，必要时采用 QT2 方案
服役温度上限：标准规定长期服役温度不宜超过 +40℃，更高温度需选用耐热钢牌号
焊接工艺：虽可焊性优良，但厚大截面焊接时仍建议采取适当预热与焊后消除应力热处理
验收依据：最终性能以供需双方确认的订货技术协议与 EN 10340 / EN 10293 相应标准为准
结语
G18NiMoCr3-6（1.6759 / GS-18NiMoCr3 6）
作为经典的低合金镍铬钼高强度铸钢，以Ni-Cr-Mo 三元合金化为核心，在-40℃ 至 +40℃
区间内展现出≥ 700 MPa 的屈服强度、-40℃ 下 ≥ 27 J 的冲击功、优良的焊接性的黄金组合。其 QT1 调质态下830-980 MPa 的抗拉强度与 ≥ 700 MPa 的屈服强度，使它成为商用车、工程机械、风电装备等领域高承载铸件的理想选择。随着装备制造业向大型化、高参数、轻量化方向演进，G18NiMoCr3-6 凭借其均衡的性能表现、优良的可焊性与广泛的国际通用性，必将在中高端铸钢市场中持续发挥重要作用。
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