20CrMnTi是渗碳钢,渗碳钢通常为含碳量为0.17%-0.24%的低碳钢。汽车上多用其制造传动齿轮,是中淬透性渗碳钢中CrMn Ti钢,其淬透性较高,在保证淬透情况下,特别是具有较高的低温冲击韧性。20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢。良好的加工性,加工变形微小,抗疲劳性能相当好。主要用途有:用于轴类,活塞类零配件以及汽车,飞机各种特殊零件部位。
合金钢20CrMnTi等热处理渗碳钢小知识及应用举例
三、常用合金渗碳钢
按照合金渗碳钢的淬透性大小,可分为三类:
(1)低淬透性合金渗碳钢典型钢种为20Cr、20MnV,这类钢水淬临界直径<25mm,渗碳后可直接淬火,低温回火。心部强韧性较低,只适于制造受冲击载荷较小的耐磨零件,如活塞销、凸轮、滑块、小齿轮等。
(2)中淬透性合金渗碳钢典型钢种为20CrMnTi,这类钢油淬临界直径约为25~60mm,主要用于制造承受高速、中等载荷、抗冲击和耐磨损的汽车、拖拉机的变速齿轮、轴等零件。
(3)高淬透性合金渗碳钢典型钢种为20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA,这类钢中含有较多的Cr、Ni、W等合金元素,钢的淬透性很好,油淬临界直径>100mm,经渗碳及随后的淬火+低温回火处理,表面有高的强度(σb≥1200MPa)、硬度和耐磨性,心部的强度、韧性很高,主要用于制造大截面、高载荷、抗冲击的重要齿轮及大型轴类零件,如汽车、飞机、坦克中的曲轴、大模数齿轮等。
一、化学成分特点
机床、汽车、飞机等机器上的各种齿轮在服役期间,其齿面承受较高的压应力及强烈的摩擦和磨损;轮齿不但承受较高的弯曲力矩,还承受较高的交变载荷尤其是冲击载荷。要求材料应具备较高的力学性能,表面应具有高硬度、耐磨性而心部具有高的塑性、韧性,即外硬内韧。为满足上述性能要求,常选用合金渗碳钢。所谓合金渗碳钢,是指用于制造渗碳零件(如齿轮、活塞销等)的合金钢。
(1)低碳为了保证渗碳零件心部具有足够的塑性和韧性,合金渗碳钢的碳含量一般为ωC=0.1%~0.25%
(2)合金元素
主加合金元素是铬、锰、镍等。目的提高淬透性,保证钢经渗碳、淬火和低温回火后,心部得到低碳马氏体组织,提高强度和韧性。铬能显著提高渗碳层的含碳量,镍可有效地抑制晶粒长大,细化晶粒,提高强韧性。
附加合金元素是钨、钼、钛、钒等。目的是在900℃以上高温渗碳时,钨、钼、钛、钒等合金元素在钢中形成稳定的强碳化物,以阻碍奥氏体晶粒的长大,获得细小的组织,即细晶强化。
●特性及适用范围:
是性能良好的渗碳钢,淬透性较高,经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部,具有较高的低温冲击韧性,焊接性中等,正火后可切削性良好。用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件,如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。是18CrMnTi的代用钢,广泛用作渗碳零件,在汽车.拖拉机工业用于截面在30mm以下,承受高速.中或重负荷以及受冲击.摩擦的重要渗碳零件,如齿轮.轴.齿圈.齿轮轴.滑动轴承的主轴.十字头.爪形离合器.蜗杆等。
化学成分
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●化学成份
碳C:0.17~0.23
20CrMnTi
硅Si:0.17~0.37
锰Mn:0.80~1.10
铬Cr:1.00~1.30
硫S: 优质钢不大于0.030
gaoji优质钢不大于0.020
特级优质钢不大于0
磷P: 优质钢不大于0.030
gaoji优质钢不大于0.020
特级优质钢不大于0.020
镍Ni:优质钢不大于0.30
gaoji优质钢不大于0.30
特级优质钢不大于0.30
铜Cu(注1):优质钢不大于0.30
gaoji优质钢不大于0.25
特级优质钢不大于0.25
钛Ti:0.04~0.10
注1:热压力加工用钢的铜含量不大于0.2%
力学性能
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20CrMnTi
●力学性能:
抗拉强度σb (MPa):≥1080(110)
屈服强度σs (MPa):≥835(85)
伸长率δ5 (%):≥10