在铬钢中加入少量的钼(w(Mo)=0.15%~0.25%)，可明显提高钢的淬透性，调质后综合力学性能较高，没有回火脆性，在高温下有高的蠕变极限和持久极限，可长期在500℃下工作。低温冲击韧度值也高，有较低的冷脆性转化温度。油淬火的临界直径达40~60mm。用来制造各种轴、高强度紧固件和大锻件齿轮等。
由于钼对钢由奥氏体分解为珠光体的转变有强烈的抑制作用，所以等温转变图中的珠光体开始转变曲线向右移，对先共析相A-F的转变速度也有抑制作用。但钼对调质钢的贝氏体转变微不足道，故等温转变图中贝氏体开始转变曲线靠近左边。生产中，35CrMo钢和42CrMo钢锻后利用等温退火得到铁素件和珠光体组织便于切削加工。若用正火，在空气中得到大量贝氏体组织，切削加工很困难。图3-5a和图3-5b是35CrMo钢的等温冷却转变图和连续冷却转变图。
图3-5 35CrMo钢等温转变图和连续冷却转变图
a) 35CrMo钢等温转变曲线 b）35 CrMo钢连续冷却转变曲线
35CrMo钢的临界温度是：Ac1为755℃，Ac3为800℃，Ar1为695℃，Ar3为750℃，Ms为370℃。
42CrMo钢的临界温度是：Ac1为730℃，AC3为780℃，Ms为310℃。
35CrMo钢和42CrMo钢的热处理工艺参数见表3-12。
表3-12 35CrMo钢和42CrMo钢的热处理工艺参数
注：保温时间系数需根据炉的炉型、尺寸及装炉量而定。该表中的淬火温度是在盐浴炉中加热测试的。
35CrMo钢大锻件热处理后的力学性能见表3-13。
表3-13 35CrMo钢大锻件热处理后的力学性能
35CrMo钢的低温冲击韧度见表3-14。
表3-14 35CrMo钢的低温冲击韧度
35CrMo钢不同温度下的蠕变极限见表3-15。
表3-15 35CrMo钢不同温度下的蠕变极限
注：880℃油淬，650℃回火，常用于低于480℃的螺栓，低于510℃的螺母。
42CrMo钢不同截面调质后的力学性能见表3-16。
42CrMo钢的低温冲击韧度见表3-17。
表3-16 42CrMo钢不同截面调质后的力学性能
表3-17 42CrMo钢的低温冲击韧度
注：830℃油淬，580℃回火，常温抗拉强度σb=1080MPa。
38CrMoAlA钢是氮化钢，但必须先调质后才能渗氮。在铬钼钢中加入质量分数为0.7%~1.10%的铝，可以形成特别稳定的铝的氮化物。该化合物硬度高，耐磨性好，在氮化层中氮化物弥散分布。高硬度的表面氮化层要求零件心部有较高的综合力学性能，支撑表面抗压，往往通过调质来实现。
38CrMoAIA钢锻后进行退火或正火和高温回火，然后进行粗加工，粗加工后调质处理。退火温度在840~ 900℃，正火温度在930~ 970℃，高温回火温度在700~ 720℃。由于铝铁素体稳定性高，不易溶于奥氏体，所以淬火温度稍高，一般在930~ 960℃。保温时间也是普通合金钢的1.5倍，淬火温度偏低或保温时间过短时铁素体溶解不充分，淬火后出现大块状氮化物，该处渗氮浓度高，硬度高，脆性大，易剥落；当淬火温度过高时，除脱碳严重和晶粒粗大外，渗氮后会出现网状氮化物，常出现脆断。中小截面零件常用60~ 70℃油淬火，大件也可以用自来水、盐水及油冷却。常在600~ 680℃回火，保温2～4h以上。要增加去应力回火，以消除应力，减少氮化后变形。去应力回火温度比正常回火温度低20~ 30℃，保温3~10h以上。
38CrMoAIA钢的等温转变图和连续冷却转变图如图3-6a和图3-6b所示。
图3-6 38CrMoAIA钢等温转变图和连续冷却转变图
a) 38CrMoAlA钢的等温转变图 b）38 CrMoAlA钢连续冷却转变图
化学成分 （质量分数）(%) 原始状态 正火+回火
C 0.38 奥氏体化温度 930℃
Si 0.42 奥氏体化时间 20min
Mn 0.46 Ms 380℃
Cr 1.38
Mo 0.23
Al 0.82
C 0.38 奥氏体化温度 930℃
Si 0.42 奥氏体化时间 20min
Mn 0.46
Cr 1.38
Mo 0.23
Al 0.82
