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40Cr中碳钢广泛应用于大型机械设备轴类和齿轮类零件。作为典型的高强度钢铁材料,相较于传统钢铁材料生产成本低,资源能耗小,研究其轧制过程中组织的转变规律以及强韧性具有重要意义。对40Cr中碳钢进行计算模拟,通过热轧、温轧和退火实验,研究了轧制工艺与退火工艺对40Cr中碳钢组织与性能的影响规律,并通过显微硬度和拉伸实验分析了各种工艺对实验钢力学性能的影响,主要研究结果如下:经过热轧实验得出温度、压下率相同的情况下,轧制道次多的试样比轧制道次少的试样得到的铁素体晶粒尺寸更加细小。压下率、轧制道次相同的情况下,轧制温度越高,得到的铁素体晶粒尺寸更加细小。相同轧制条件下,轧后冷却方式对40Cr中碳钢的显微组织与力学性能有较大的影响。轧后空冷正火得到的组织为铁素体和珠光体,强度和硬度较低,但塑性和韧性较好;轧后水冷淬火得到的组织为铁素体和马氏体,强度和硬度较高,但是塑性和韧性较差。经过550℃温轧后,4组试样的铁素体平均晶粒尺寸分别为、1.10μm、1.45μm、1.14μm;显微硬度值分别为39.4HRC、39.1HRC、38.7HRC、38.2HRC。由此可见,40Cr中碳钢经过5道次80%的热轧形变强化和3道次70%的温轧后,得到的铁素体平均晶粒尺寸最小,显微硬度值也最高。随着退火时间的增加,铁素体晶粒的平均尺寸由1.02μm增加到1.66μm,碳化物球化效果更加明显。其中晶界上的碳化物比晶粒内部的碳化物尺寸更大。小角度晶界所占的比例越来越低,大角度晶界所占的比例越来越高。显微硬度由38.2HRC减小到19.5HRC。抗拉强度由1234.08MPa减小到734.49MPa;而伸长率由8.31%上升到14%。初始加工硬化率也也随着退火时间的增加逐渐降低。图47幅;表8个;参75篇。