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钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中重要、用量大的金属材料。按含碳的含量的不同，铁碳合金分为钢与生铁两大类，钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金。碳钢是常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用十分普遍。按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化，从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性，等等。经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我国合金钢的资源相当丰富，除Cr、Co不足，Mn品位较低外，W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。21世纪初，合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长。含碳量2%～4.3%的铁碳合金称生铁。生铁硬而脆，但耐压耐磨。根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。白口铁中碳以Fe3C形态分布，断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。碳以片状石墨形态分布的称灰口铁，断口呈银灰色，易切削，易铸，耐磨。若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特种条件下有十分重要的应用。钢铁-概述按含碳量不同，铁碳合金分为钢与生铁两大类，钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金。碳钢是常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用十分普遍。

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和40cr哪个比较适合做齿轮？

中等载荷和中等转速下，齿轮材料常选40Cr或45钢，因为40Cr钢是机械制造业中使用广泛的钢种之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低瘟冲击韧性和低的缺口敏感性且切削性能较好。而A钢为高级氮化钢，有很好的氮化性能和机械性能，经氮化处理后有高的表面硬度（可达HV1000-1200），抗过热性好，并有高的疲劳极限，这种钢经过长时间氮化后缓冷也没有回火脆性，有良好的耐热性和耐蚀性。这种钢主要用二制造尺寸精确，具有高的耐磨性，高的疲劳强度的氮化件，如汽缸套、座套、底盖、活塞螺栓、检验规、精密磨床主轴等。

由以上的各种比较得知，40Cr更适合做齿轮。

用什么材料可以替代？

替代无非是找到各种参数相近的同类产品，下面就来介绍一些。

主要用于制造要求高耐磨性、高疲劳强度和较高强度的氮化零件，如工作温度到450℃的阀杆、阀门、板簧、套筒、轴套等，氮化后表面的硬度达HV1100~1200。

20Cr3MoWVA高压抗氢用钢，用于工作温度在550℃以下的转子、轴端、轮盘及其它要求热强性的零件，如阀杆、蝶阀等。

34CrNi3Mo主要用于450℃以下汽轮机叶轮和转子及汽轮发电机转子和环形锻件。

20Cr用于要求心部强度较高承受磨损尺寸较大的渗碳零件，如齿轮、活塞销、轴等，渗碳后HRC56~62 。