冷轧板卷20CrMnTi合金结构钢,软太球退,淬火硬太,表面发蓝
化学成分
碳(C):含量在 0.17 - 0.23% 之间。这个碳含量范围使 20CrMnTi 钢具有良好的韧性和可加工性,同时通过适当的热处理也能获得较好的强度。碳是钢中重要的强化元素,一部分碳溶入铁素体形成间隙固溶体,产生固溶强化作用;另一部分碳与合金元素形成碳化物,提高钢的硬度和耐磨性。
铬(Cr):含量为 1.00 - 1.30%。铬能***提高钢的淬透性,使钢在淬火时能够从表面到心部更均匀地硬化。同时,铬还可以增加钢的强度、耐磨性和抗氧化性。
锰(Mn):在 0.80 - 1.10% 之间。锰可有效提高钢的强度和韧性,并且能够细化晶粒,减少热脆性。锰也有助于增强钢的淬透性,与铬元素协同作用,让钢材在淬火后能获得更深的硬化层。
钛(Ti):含量一般在 0.04 - 0.10%。钛是强碳化物形成元素,它能与钢中的碳形成稳定的碳化物,这些碳化物可以细化晶粒,阻止奥氏体晶粒长大,从而提高钢的强度和韧性。同时,钛还可以改善钢的焊接性能和抗氢脆性能。
力学性能
屈服强度(Rp0.2):通常不低于 835MPa。屈服强度是材料开始产生塑性变形时的应力,这表明 20CrMnTi 钢在承受低于此应力时,主要发生弹性变形,能够承受较大的静载荷。
抗拉强度(Rm):一般在 1080 - 1470MPa 之间。抗拉强度体现了材料抵抗拉伸破坏的极限能力,此范围的抗拉强度使 20CrMnTi 钢适合用于制造承受较大拉力的机械零件。
强度:
韧性:冲击韧性(AKV)一般不低于 55J/cm²。韧性是材料吸收冲击能量而不发生脆性断裂的能力,这说明 20CrMnTi 钢在受到冲击载荷时能够有效地吸收能量,可用于一些动态工作环境的部件。
硬度:经过适当热处理后,硬度可达 217 - 269HB(布氏硬度)。这种硬度使钢具有较好的耐磨性,适合制造在摩擦环境下工作的零件。
热处理性能
淬火:淬火温度通常在 860 - 880℃之间,油冷。在这个温度区间,钢的组织转变为奥氏体,油冷后形成马氏体。马氏体组织使钢的硬度和强度大幅提高,但同时会产生内应力。
回火:回火温度一般在 180 - 200℃之间。回火主要目的是消除淬火过程中产生的内应力,调整钢的硬度和韧性之间的平衡。回火后的组织为回火马氏体,使钢在保持较高硬度的同时,韧性也有所改善。
加工性能
切削加工:20CrMnTi 钢的切削加工性能较好。由于其硬度和韧性的平衡,在切削过程中,刀具磨损相对较小,并且切屑容易形成和排出,有利于提高切削效率。可以使用普通的高速钢刀具或硬质合金刀具进行切削加工。
锻造性能:具有良好的锻造性能,锻造温度范围一般在 1050 - 850℃之间。在这个温度区间锻造,钢能够顺利成型,并且锻造过程可以细化晶粒,改善内部组织。
应用领域
变速器齿轮:汽车变速器齿轮在换挡过程中要承受高扭矩、高转速和频繁冲击载荷。20CrMnTi 钢材的高硬度、高强度和良好韧性能够有效传递动力,减少齿轮磨损和齿面胶合现象,***变速器换挡的平顺性和可靠性。
差速器齿轮:差速器齿轮在汽车转弯等工况下工作,要承受复杂的力和扭矩。20CrMnTi 的性能可以满足差速器齿轮工作要求,确保汽车在不同行驶状态下动力合理分配和稳定行驶性能。
齿轮制造:是制造各种机械齿轮的理想材料,如汽车变速器齿轮、机床齿轮等。在齿轮工作过程中,需要承受扭矩传递产生的切向力、径向力和轴向力,20CrMnTi 钢的高强度、良好的韧性和耐磨性能够满足齿轮的工作要求,***齿轮的精度和使用寿命。
轴类零件:用于制造起支撑和传递动力作用的轴,像机床传动轴、汽车半轴等。其高强度和适当的韧性可以承受轴在旋转过程中产生的弯曲应力、扭转应力和轴向力,防止轴发生塑性变形和断裂。
连接件和紧固件:也用于制造螺栓、螺母等连接件和紧固件。这些零件在装配过程中需要承受拧紧力,在使用过程中可能会受到振动、冲击等外力,20CrMnTi 的力学性能能够确保它们的可靠性和安全性。
机械制造:
汽车工业: