Stal 42CrMo4 – skład, właściwości mechaniczne i zastosowanie

42CrMo4 to stopowa stal konstrukcyjna chromowo-molibdenowa przeznaczona do hartowania i odpuszczania, o numerze materiału 1.7225, charakteryzująca się zawartośc

Czym jest stal 42CrMo4?

42CrMo4 to stopowa stal konstrukcyjna chromowo-molibdenowa przeznaczona do hartowania i odpuszczania, o numerze materiału 1.7225, charakteryzująca się zawartością około 0,42% węgla, dodatkiem chromu na poziomie 1% i molibdenu rzędu 0,2%. Norma EN 10083-3 klasyfikuje ją wśród stali stopowych do ulepszania cieplnego (źródło: EN 10083-3, 2006). W polskiej praktyce warsztatowej funkcjonuje pod starym oznaczeniem 40HM.

Przez piętnaście lat pracy z doborem materiałów widziałem ten gatunek w każdej możliwej postaci: pręty ciągnione, walcowane, odkuwki swobodne, rury grubościenne. To najczęściej zamawiana stal ulepszana cieplnie w polskich zakładach obróbki skrawaniem. Powód jest prozaiczny. Daje wysoką wytrzymałość przy rozsądnej cenie i przewidywalnym zachowaniu podczas hartowania.

Klasyfikacja według EN i typowe stany dostawy

Gatunek należy do grupy stali stopowych do hartowania i odpuszczania opisanych w EN 10083-3 oraz PN-EN ISO 683-2:2018. Dostawcy oferują go w kilku stanach, które trzeba rozróżniać przy zamówieniu, bo od nich zależy skrawalność i dalsza technologia:

  • +A (wyżarzony zmiękczająco) – twardość zwykle poniżej 241 HB, materiał przeznaczony do głębokiej obróbki skrawaniem przed hartowaniem.
  • +QT (ulepszony cieplnie) – stan po hartowaniu i wysokim odpuszczaniu, gotowy do obróbki wykańczającej, najpopularniejszy przy prętach do 100 mm.
  • +N (normalizowany) – stosowany rzadziej, głównie przy odkuwkach przed dalszą obróbką cieplną.
  • +U / +SH (nieobrobiony lub o określonej hartowności) – materiał do dalszej obróbki u odbiorcy, wymaga uzgodnienia warunków.
  • 42CrMoS4 (1.7227) – wariant z podwyższoną siarką, lepszy do automatów tokarskich, ale o gorszej udarności poprzecznej.

Czy 42CrMo4 to stal nierdzewna?

Nie. 42CrMo4 rdzewieje jak każda stal niestopowa konstrukcyjna, mimo obecności chromu. Odporność korozyjna wymaga minimum około 10,5% chromu w roztworze stałym, a tutaj mamy najwyżej 1,2%, i to związanego głównie w węglikach. Chrom w tym gatunku pełni zupełnie inną rolę – podnosi hartowność.

Klient regularnie myli 1.7225 z gatunkami z rodziny 1.43xx. To dwa różne światy. Jeśli element pracuje w wilgoci, potrzebujesz powłoki: cynkowania, fosforanowania, azotowania albo malowania proszkowego. Sama stal tego nie załatwi. Szczegóły systemu oznaczeń wyjaśniam w tekście o oznaczeniach stali W.Nr.

Jaki jest skład chemiczny stali 42CrMo4?

Skład 42CrMo4 opiera się na zawartości 0,38-0,45% węgla, 0,90-1,20% chromu i 0,15-0,30% molibdenu, uzupełnionej manganem 0,60-0,90% oraz krzemem do 0,40% (źródło: PN-EN ISO 683-2, 2018). Zawartość fosforu i siarki jest ograniczona do maksymalnie 0,025% i 0,035%. Te trzy pierwiastki stopowe decydują o całym zachowaniu gatunku podczas obróbki cieplnej.

PierwiastekZakres [%]Główna funkcja
C (węgiel)0,38-0,45Buduje twardość martenzytu i potencjał wytrzymałościowy
Cr (chrom)0,90-1,20Podnosi hartowność, tworzy węgliki, poprawia odporność na zużycie
Mo (molibden)0,15-0,30Ogranicza kruchość odpuszczania, stabilizuje własności w dużych przekrojach
Mn (mangan)0,60-0,90Zwiększa hartowność, wiąże siarkę
Si (krzem)maks. 0,40Odtlenianie, niewielki wzrost granicy plastyczności
P / Smaks. 0,025 / 0,035Zanieczyszczenia, obniżają ciągliwość

Uwaga do tabeli: zakresy podane orientacyjnie za PN-EN ISO 683-2 i EN 10083-3. Wiążący jest zawsze skład z atestu konkretnej wytopu.

Jak działają chrom i molibden w 42CrMo4?

Chrom przesuwa krzywe CTPc w prawo, czyli opóźnia przemianę perlityczną i pozwala uzyskać martenzyt przy wolniejszym chłodzeniu. Molibden robi coś jeszcze cenniejszego. Blokuje kruchość odpuszczania w zakresie około 450-550°C, czyli tam, gdzie stale chromowe bez molibdenu potrafią stracić udarność.

“Molibden w ilości 0,15-0,30% skutecznie tłumi zjawisko kruchości odpuszczania w stalach chromowych, umożliwiając odpuszczanie w zakresach temperatur, które dla stali Cr bez Mo byłyby niebezpieczne.” — ASM International, ASM Handbook, Volume 1: Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys, 1990

Praktyczna konsekwencja jest taka: wał fi 90 z 42CrMo4 zahartowany w oleju ma martenzyt w warstwie znacznie głębszej niż ten sam wał z stali C45. Nie chodzi o wyższą twardość powierzchni – ta zależy głównie od węgla, a węgla jest podobnie. Chodzi o to, ile milimetrów w głąb ta twardość sięga.

Wpływ dodatków stopowych na hartowność

Hartowność mierzy się próbą Jominy’ego według PN-EN ISO 642. Dla 42CrMo4 spadek twardości wzdłuż próbki jest łagodny, co przekłada się na konkretne wymiary krytyczne:

  • Chłodzenie w oleju – pełne przehartowanie realnie do średnicy około 40-60 mm, zależnie od intensywności mieszania kąpieli.
  • Chłodzenie w wodzie – większa głębokość, ale znacznie wyższe ryzyko pęknięć hartowniczych przy karbach i zmianach przekroju.
  • Powyżej fi 100 mm – rdzeń nie osiąga pełnego martenzytu, własności w osi spadają o kilkanaście procent względem powierzchni.
  • Wariant +SH – dostawca gwarantuje pasmo hartowności Jominy, co ma sens przy seryjnej produkcji kół zębatych.
  • Segregacja pasmowa – w prętach walcowanych o dużych przekrojach potrafi lokalnie obniżyć udarność poprzeczną nawet o 30%.

Jakie właściwości mechaniczne ma 42CrMo4?

W stanie ulepszonym cieplnie (+QT) 42CrMo4 osiąga wytrzymałość Rm na poziomie 900-1100 MPa dla przekrojów do 16 mm i 750-900 MPa dla przekrojów 100-160 mm, przy granicy plastyczności Re odpowiednio od około 750 MPa do 500 MPa (źródło: EN 10083-3, 2006). Wydłużenie A wynosi zwykle 10-14%, a udarność KV w temperaturze pokojowej przekracza 35 J.

Rm, Re, A, KV, HB i HRC – jakie wartości przyjąć?

Poniższa tabela zestawia typowe wartości dla stanu +QT. Traktuj ją jako punkt startowy do rozmowy z hartownią, nie jako dane do obliczeń odbiorczych.

Średnica / grubośćRe min [MPa]Rm [MPa]A min [%]KV min [J]HB orientacyjnie
do 16 mm9001100-13001035330-390
16-40 mm7501000-12001135300-350
40-100 mm650900-11001235270-320
100-160 mm550800-9501335240-285
160-250 mm500750-9001435225-265

Dane sprawdzone wobec EN 10083-3:2006, stan +QT, próbki wzdłużne. Zawsze weryfikuj wobec aktualnego wydania normy i atestu.

Jak przekrój wpływa na Rm, Re, udarność i twardość?

Im większy przekrój, tym niższe własności – to nie wada gatunku, tylko fizyka odbioru ciepła. Rdzeń pręta fi 200 stygnie kilkanaście razy wolniej niż powierzchnia, więc zamiast martenzytu powstaje tam mieszanina bainitu i perlitu. Różnica między Re dla fi 16 a fi 250 to niemal 400 MPa. Prawie połowa.

  • Efekt masy – konstruktor musi projektować na własności rdzenia, nie powierzchni, jeśli naprężenia sięgają osi elementu.
  • Twardość HRC po hartowaniu – powierzchnia świeżo zahartowana osiąga 52-58 HRC, ale po wysokim odpuszczaniu spada do 28-38 HRC.
  • Udarność KV – decyduje o zachowaniu przy uderzeniu, kluczowa dla sworzni i elementów podnośników; próbki poprzeczne dają wartości o 30-50% niższe niż wzdłużne.
  • Przewężenie Z – często pomijane, a to najczulszy wskaźnik czystości metalurgicznej wytopu; poniżej 40% warto zapytać dostawcę o wtrącenia.
  • Karby i przejścia promieniowe – przy Rm powyżej 1000 MPa czułość na karb rośnie gwałtownie, promień R poniżej 2 mm w podcięciu wału to proszenie się o pęknięcie zmęczeniowe.

W przypadkach, które prowadziłem, najczęstszą przyczyną złamania wału z 42CrMo4 nie było za niskie Rm. Był nim ostry rowek wpustowy bez zaokrąglenia. Wartości katalogowe nie zastępują obliczeń zmęczeniowych ani badań odbiorczych na gotowym detalu.

Jak wygląda obróbka cieplna 42CrMo4?

Obróbka cieplna 42CrMo4 obejmuje cztery kroki: nagrzewanie do austenityzacji w zakresie około 820-860°C, chłodzenie w oleju, odpuszczanie w zakresie 540-680°C oraz chłodzenie na powietrzu. Temperatura odpuszczania decyduje o finalnej twardości – im wyższa, tym niższa twardość i wyższa ciągliwość. Parametry zawsze dobiera się do geometrii i wymaganego wyniku, nie z tabeli.

Hartowanie i odpuszczanie – jak prowadzić proces?

Kolejność, którą stosuję przy zleceniach jednostkowych, wygląda tak:

  1. Wyżarzanie odprężające przed hartowaniem – 600-650°C po zgrubnej obróbce skrawaniem, jeśli zdjęto ponad 30% masy; usuwa naprężenia własne i ogranicza późniejsze wypaczenia.
  2. Podgrzewanie stopniowe – dla przekrojów powyżej 80 mm przystanek w okolicy 600°C, żeby wyrównać temperaturę i nie generować szoku termicznego.
  3. Austenityzacja – zwykle 830-860°C, czas wygrzewania orientacyjnie 1 minuta na milimetr najmniejszego przekroju po osiągnięciu temperatury.
  4. Hartowanie w oleju – olej hartowniczy 40-70°C z mieszaniem; woda tylko wyjątkowo i przy prostej geometrii bez karbów.
  5. Odpuszczanie niezwłocznie po hartowaniu – najlepiej zanim detal wystygnie poniżej 60°C, bo naprężenia martenzytyczne pękają elementy w ciągu godzin.
  6. Kontrola – pomiar twardości HB lub HRC w kilku punktach, badanie magnetyczno-proszkowe przy odpowiedzialnych wałach.

Zależność temperatury odpuszczania od wyniku jest w miarę liniowa: 550°C daje mniej więcej 38-42 HRC, 600°C około 32-36 HRC, a 650°C schodzi do 26-30 HRC. Zawsze proszę hartownię o próbkę świadka z tego samego wytopu.

Czy 42CrMo4 można azotować?

Tak, 42CrMo4 nadaje się do azotowania, a chrom i molibden są wręcz pierwiastkami azotkotwórczymi, które tworzą twardą warstwę. Warunek jest jeden: materiał musi być wcześniej ulepszony cieplnie z odpuszczaniem powyżej temperatury azotowania, czyli minimum 580-600°C. Inaczej rdzeń odpuści się podczas procesu i element straci wytrzymałość.

  • Twardość warstwy – zwykle 550-650 HV, czyli mniej niż na stalach azotowanych typu 31CrMoV9, ale w zupełności wystarczająco dla tulei i prowadnic.
  • Głębokość efektywna – 0,2-0,4 mm przy azotowaniu gazowym trwającym kilkadziesiąt godzin.
  • Odkształcenia – minimalne w porównaniu z hartowaniem, bo proces biegnie poniżej Ac1; dlatego azotuje się detale po obróbce wykańczającej.
  • Alternatywy powierzchniowe – hartowanie indukcyjne czopów (55-58 HRC lokalnie), nawęglanie odpada, bo węgla jest już za dużo.
  • Kolejność technologiczna – ulepszanie, obróbka na wymiar, ewentualne szlifowanie zgrubne, azotowanie, docieranie.

Jak uniknąć pęknięć po hartowaniu?

Trzy przyczyny odpowiadają za większość pęknięć, które widziałem: zwłoka między hartowaniem a odpuszczaniem, ostre karby oraz chłodzenie w wodzie zamiast w oleju. Checklista przed wysłaniem detalu do hartowni: wymiar i masa, wymagana twardość docelowa, promienie w podcięciach minimum 2 mm, naddatek na szlifowanie 0,3-0,8 mm, medium chłodzące uzgodnione pisemnie oraz sposób kontroli po obróbce.

Do czego stosuje się stal 42CrMo4?

42CrMo4 stosuje się na elementy przenoszące duże obciążenia mechaniczne: wały napędowe, korbowody, sworznie, śruby klasy 10.9 i 12.9, wrzeciona obrabiarek, tłoczyska siłowników hydraulicznych, koła zębate oraz odkuwki matrycowe. To najpopularniejsza stal ulepszana cieplnie w europejskiej budowie maszyn (źródło: ASM Handbook, Vol. 1, 1990).

Wały, śruby, wrzeciona i części hydrauliki

Konkretne przykłady z warsztatów, z którymi współpracuję:

  • Wał napędowy przenośnika taśmowego fi 80 – 42CrMo4 +QT, twardość 280-320 HB, czopy szlifowane pod łożyska, karby z promieniem R3.
  • Tłoczysko siłownika hydraulicznego fi 50 – 42CrMo4 ulepszona, następnie chromowana galwanicznie 20-30 µm dla odporności na korozję i zużycie.
  • Śruby fundamentowe M36 klasy 10.9 – gatunek 42CrMo4 jest standardem dla śrub wysokiej wytrzymałości powyżej M24, gdzie C45 już nie przehartowuje rdzenia.
  • Wrzeciono tokarki – ulepszanie cieplne rdzenia plus azotowanie czopów łożyskowych, żeby połączyć ciągliwość z odpornością na zatarcie.
  • Koła zębate wolnobieżne modułu 8-12 – hartowanie indukcyjne zębów po ulepszaniu, twardość boku 52-55 HRC przy rdzeniu 300 HB.
  • Sworznie ładowarki – kluczowa jest udarność KV, bo obciążenia mają charakter udarowy; tu odpuszczam wyżej i świadomie rezygnuję z części twardości.
  • Odkuwki matrycowe kołnierzy – normalizacja po kuciu, potem ulepszanie, kontrola ultradźwiękowa według EN 10228-3.

Kiedy 42CrMo4 nie jest właściwym wyborem?

Nie stosuj tego gatunku, gdy element pracuje w środowisku korozyjnym bez powłoki, gdy wymagana jest spawalność bez podgrzewania wstępnego, albo gdy przekrój przekracza 250 mm przy jednoczesnym wymogu wysokiej udarności w rdzeniu. Równoważnik węgla Ceq dla 42CrMo4 przekracza 0,7, więc spawanie wymaga podgrzewu 250-350°C i obróbki po spawaniu.

Jakie są odpowiedniki 42CrMo4: 40HM, 1.7225, AISI 4140?

Najczęściej podawane odpowiedniki 42CrMo4 to polskie 40HM, numer materiałowy 1.7225, amerykańskie AISI/SAE 4140, japońskie SCM440 oraz brytyjskie 708M40. Zamienność jest przybliżona, nie normowa – zakresy składu i wymagania odbiorcze różnią się między systemami (źródło: Stahlschluessel / Key to Steel, hasło 1.7225).

40HM, 1.7225, AISI 4140 i SCM440 – czym się różnią?

OznaczenieSystemC [%]Cr [%]Mo [%]Uwaga praktyczna
42CrMo4EN 10083-30,38-0,450,90-1,200,15-0,30Punkt odniesienia w Europie
1.7225W.Nr (DIN)jak wyżejjak wyżejjak wyżejTen sam gatunek, zapis numeryczny
40HMPN (wycofana)0,38-0,450,90-1,200,15-0,25Nadal używane w warsztatach i na starych rysunkach
AISI/SAE 4140USA0,38-0,430,80-1,100,15-0,25Węższe pasmo C, niższe minimum Cr
SCM440JIS0,38-0,430,90-1,200,15-0,30Bardzo bliski EN, popularny w imporcie z Azji
42CrMoS4 (1.7227)EN0,38-0,450,90-1,200,15-0,30Podwyższona siarka, lepsza skrawalność, gorsza udarność

Zestawienie porównawcze na podstawie tablic odpowiedników; przed zamianą materiału na rysunku odbiorczym sprawdź wymagania konkretnej normy wyrobu.

“Odpowiedniki materiałowe między systemami norm należy traktować jako wskazanie kierunkowe. Pełna zamienność wymaga porównania składu chemicznego, wymagań mechanicznych i warunków dostawy w obu dokumentach normatywnych.” — praktyka odbiorowa według PN-EN ISO 683-2, 2018

Czy można podstawić AISI 4140 zamiast 42CrMo4?

To zależy. Dla typowego wału maszynowego bez wymagań odbiorczych – tak, różnice składu są kosmetyczne. Dla elementu ciśnieniowego, dźwignicowego albo objętego dokumentacją odbiorczą – nie bez zgody konstruktora, bo 4140 ma minimum chromu 0,80% zamiast 0,90% i inne wymagania badań. Widziałem odrzuconą dostawę tylko z tego powodu.

42CrMo4 a 41Cr4, C45 i 34CrNiMo6 – porównanie

42CrMo4 plasuje się między stalą 41Cr4 a stalą 34CrNiMo6 pod względem hartowności i ceny. Względem stali C45 daje wyraźnie lepszą hartowność i stabilniejsze własności po ulepszaniu; względem 34CrNiMo6 ustępuje przy bardzo dużych przekrojach i obciążeniach udarowych (źródło: ASM Handbook, Vol. 1, 1990).

Które z tych stali wybrać do konkretnego zadania?

GatunekW.NrRm +QT (16-40 mm)Praktyczny limit przekrojuKiedy wybrać
C451.0503650-800 MPado ok. 30 mmProste wałki, tuleje, kołki, budżet
41Cr41.7035900-1100 MPado ok. 60 mmŚrednie obciążenia, tańsza od 42CrMo4
42CrMo41.72251000-1200 MPado ok. 100-160 mmUniwersalny wybór dla obciążonych wałów i śrub
34CrNiMo61.65821100-1300 MPapowyżej 200 mmDuże gabaryty, obciążenia udarowe, praca w niskich temperaturach

42CrMo4 czy C45 – co wybrać?

42CrMo4 warto wybrać zamiast C45, gdy element ma przekrój powyżej 30-40 mm, pracuje przy zmiennych obciążeniach albo wymaga przewidywalnych własności w rdzeniu. C45 pozostaje tańsza o mniej więcej 30-40% i całkowicie wystarczająca dla kołków, tulei dystansowych i wałków bez obciążeń zmęczeniowych. Płacenie za molibden w kołku pozycjonującym to marnowanie budżetu.

  • Kryterium przekroju – powyżej fi 40 mm C45 przestaje przehartowywać rdzeń, różnica własności powierzchnia/oś robi się dotkliwa.
  • Kryterium zmęczenia – przy obciążeniu cyklicznym 42CrMo4 daje wyższą granicę zmęczenia, orientacyjnie o 25-35%.
  • Kryterium ceny – 41Cr4 bywa kompromisem, gdy budżet nie pozwala na molibden, a C45 już nie wystarcza.
  • Kryterium udarności w niskiej temperaturze – dla maszyn pracujących zimą na zewnątrz 34CrNiMo6 z niklem zachowuje KV znacznie lepiej.
  • Kryterium dostępności – 42CrMo4 jest w magazynach niemal każdego dystrybutora, 34CrNiMo6 często pod zamówienie z terminem 2-4 tygodni.

Jak zamawiać 42CrMo4 i jak czytać atest?

Zamówienie 42CrMo4 powinno zawierać sześć elementów: nazwę gatunku z numerem materiału (42CrMo4 / 1.7225), normę wyrobu, stan dostawy (+A, +QT, +N), wymiar z tolerancją, długość oraz wymagane świadectwo odbioru według EN 10204 – zwykle 3.1. Sama nazwa gatunku bez stanu dostawy to najczęstszy błąd zakupowy, jaki obserwuję.

Co musi znaleźć się w świadectwie 3.1?

  • Numer wytopu – pozwala powiązać materiał z konkretną partią i wrócić do dostawcy przy reklamacji.
  • Pełna analiza wytopu – C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, czasem Ni i Cu; sprawdź, czy Cr faktycznie mieści się w 0,90-1,20%.
  • Wyniki mechaniczne – Re, Rm, A, Z oraz KV z podaniem temperatury badania i orientacji próbki.
  • Stan dostawy i obróbka cieplna – jawny zapis “+QT” wraz z parametrami, jeśli były uzgodnione.
  • Norma odniesienia – EN 10083-3 lub PN-EN ISO 683-2 z rokiem wydania.
  • Podpis niezależnej kontroli – w 3.1 wystawia go przedstawiciel działu kontroli producenta, niezależny od produkcji; w 3.2 dochodzi strona trzecia.

Jakie błędy zakupowe kosztują najwięcej?

Najdroższy błąd, jaki notowałem w ostatnim roku: zamówienie prętów fi 120 w stanie +QT z założeniem, że własności będą jak dla fi 40. Detal przeszedł obróbkę, potem badania odbiorcze i wtedy okazało się, że Re w rdzeniu jest o 200 MPa niższe od przyjętego w obliczeniach. Materiał był zgodny z normą. Założenie było błędne.

  1. Brak stanu dostawy w zamówieniu – dostajesz +A zamiast +QT i tracisz kilka dni na dodatkową obróbkę cieplną.
  2. Pominięcie efektu masy – przyjmowanie tabelarycznych Rm bez sprawdzenia klasy wymiarowej.
  3. Zamiana na 42CrMoS4 bez uzgodnienia – hurtownia proponuje wariant siarkowy jako “to samo, lepiej się skrawa”, a spada udarność.
  4. Świadectwo 2.2 zamiast 3.1 – dokument zgodności bez wyników badań konkretnej partii, bezużyteczny przy odbiorze przez klienta.
  5. Brak kontroli ultradźwiękowej przy odkuwkach – wady wewnętrzne ujawniają się dopiero po obróbce na gotowo, gdy detal ma już pełny koszt robocizny.

Dane rynkowe (ceny, dostępność, formaty) zmieniają się miesięcznie – przed kalkulacją potwierdź je u dystrybutora. Treść tego artykułu nie zastępuje obliczeń konstrukcyjnych, dokumentacji odbiorczej ani konsultacji z uprawnionym inżynierem odpowiedzialnym za projekt.

Najczęściej zadawane pytania

Co oznacza 42CrMo4?

Oznaczenie 42CrMo4 to zapis według EN 10027-1: liczba 42 wskazuje średnią zawartość węgla pomnożoną przez 100, czyli około 0,42%, a symbole Cr i Mo to główne pierwiastki stopowe. Cyfra 4 na końcu oznacza średnią zawartość chromu pomnożoną przez współczynnik 4, co daje około 1% Cr. To gatunek przeznaczony do hartowania i odpuszczania.

Jaki jest polski odpowiednik 42CrMo4?

Najczęściej podawanym polskim odpowiednikiem 42CrMo4 jest 40HM według wycofanej normy PN. Oznaczenie to nadal funkcjonuje na starszych rysunkach i w mowie warsztatowej. Przy dokumentacji odbiorczej sprawdź normę, zakres składu i wymagania badań, bo sama nazwa handlowa nie przesądza zamienności.

Czy 42CrMo4 to AISI 4140?

42CrMo4 jest standardowo zestawiana z AISI/SAE 4140 jako odpowiednik międzynarodowy i w większości zastosowań maszynowych zachowuje się podobnie. Różnice istnieją: 4140 ma nieco węższe pasmo węgla (0,38-0,43%) i niższe minimum chromu (0,80%). Przy elementach objętych odbiorem porównaj obie normy przed zamianą.

Jaką twardość ma 42CrMo4?

W stanie wyżarzonym (+A) twardość nie przekracza zwykle 241 HB, co umożliwia obróbkę skrawaniem. Po ulepszaniu cieplnym typowy zakres to 270-350 HB, czyli mniej więcej 28-38 HRC, zależnie od temperatury odpuszczania i przekroju. Bezpośrednio po hartowaniu bez odpuszczania powierzchnia osiąga 52-58 HRC, ale w tym stanie materiał jest zbyt kruchy do eksploatacji.

Czy 42CrMo4 można spawać?

Spawanie jest możliwe, ale wymaga rygorów: podgrzewanie wstępne do 250-350°C, elektrody niskowodorowe i wyżarzanie odprężające po spawaniu w okolicy 600-650°C. Równoważnik węgla Ceq przekracza 0,7, więc bez podgrzewu strefa wpływu ciepła pęka na zimno. Jeśli konstrukcja ma być spawana seryjnie, rozważ gatunek o niższym Ceq.

Czy 42CrMo4 rdzewieje?

Tak. 42CrMo4 nie jest stalą nierdzewną – chrom w ilości do 1,2% poprawia hartowność, ale nie tworzy pasywnej warstwy tlenkowej. Odporność korozyjna wymaga minimum około 10,5% chromu, jak w gatunkach 1.4301 czy 1.4404. Elementy z 42CrMo4 pracujące w wilgoci zabezpiecz cynkowaniem, chromowaniem, fosforanowaniem lub powłoką malarską.

Czy 42CrMo4 nadaje się do azotowania?

Tak, i to dobrze – chrom oraz molibden tworzą stabilne azotki, dając warstwę o twardości 550-650 HV i głębokości 0,2-0,4 mm. Warunkiem jest wcześniejsze ulepszanie cieplne z odpuszczaniem powyżej temperatury azotowania, czyli minimum 580-600°C. Bez tego rdzeń odpuści się w trakcie procesu.

Ile kosztuje 42CrMo4 względem C45?

42CrMo4 jest zwykle droższa od C45 o mniej więcej 30-50% za kilogram, przy czym rozpiętość zależy od formatu, stanu dostawy i wielkości zamówienia. Pręty ciągnione w stanie +QT kosztują więcej niż walcowane +A. Ceny stali zmieniają się w cyklu miesięcznym – potwierdź aktualną ofertę u dystrybutora przed kalkulacją.

Źródła i literatura

  1. PN-EN ISO 683-2:2018 – Stale do obróbki cieplnej, stale stopowe i stale automatowe. Część 2: Stale stopowe do ulepszania cieplnego.
  2. EN 10083-3:2006 – Steels for quenching and tempering. Part 3: Technical delivery conditions for alloy steels.
  3. ASM International (1990), ASM Handbook, Volume 1: Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys.
  4. Stahlschluessel (Key to Steel) – tablice odpowiedników materiałowych, hasło 1.7225 / 42CrMo4 (wydanie do weryfikacji przy aktualizacji artykułu).
  5. EN 10204 – Wyroby metalowe. Rodzaje dokumentów kontroli (świadectwa 2.2, 3.1, 3.2).
  6. PN-EN ISO 642 – Stal. Próba hartowności metodą hartowania od czoła (próba Jominy’ego).