20Cr是一种钢的牌号, 为低淬透性渗碳钢。大多用于制造心部强度要求较高,表面承受磨损、截面在30mm以下的或形状复杂而负荷不大的渗碳零件。
AISI 5120
GB 20Cr
供货状态及硬度:退火态,硬度≤179HBS
化学成分
碳C:0.18~0.24
硅Si:0.17~0.37
锰Mn:0.50~0.80
硫 S :允许残余含量≤0.035
磷 P :允许残余含量≤0.035
镍 Ni:允许残余含量≤0.30
铜 Cu:允许残余含量≤0.30
钼 Mo:允许残余含量≤0.15
试样毛坯尺寸(mm):15
热处理:
第
二次淬火加热温度(℃):780~820;冷却剂:水、油
回火加热温度(℃):200;冷却剂:水、空
主要特性
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与
15Cr钢相比,有较高的强度及
淬透性,在油中临界淬透直径达4 ~22mm,在水中临界淬透直径达11~40mm,但韧性较差,此钢渗碳时仍有晶粒长大倾向,降温
直接淬火对
冲击韧性影响较大,所以渗碳后需二次淬火以提高零件心部韧性,无
回火脆性;钢的冷应变塑性高,可在冷状态下拉丝;可切削性在高温正火或调质状态下良好,但退火后较差;20Cr为
珠光体,
焊接性较好,焊后一般不需热处理,但厚度大于15mm的零件在焊前需预热到100~150℃,焊后也可不进行回火热处理。
加工工艺
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材料加工
该钢淬火、
低温回火后具有良好的综合
力学性能,低温冲击韧性良好,回火脆性不明显。渗碳时钢的晶粒有长大趋势,所以要求二次淬火,以提高心部韧性,不宜降温淬火。当正火后硬度为170-217HB时,相对切屑
加工性约为65%,焊接性中等,焊前应预热到100-150℃,
冷变形时塑性中等。
为了提高
模具型腔的耐磨性,模具成型后需要进行
渗碳处理,然后再进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性。对于使用寿命要求不很高的模具,也可以直接进行调质处理。国内也有不少应用
低碳马氏体刚
强烈淬火制造冷作模具的实例。
工艺规范
正火规范:温度920-950℃,硬度156-179HBS。
冷压
毛胚软化处理规范:温度700~720℃,
保温时间8~15h,以50~100℃/h的冷速,随炉降至温度≤550~600℃,出炉
空冷。处理前硬度≤179HBS,软化后硬度≤140HBS。
应用举例
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这种钢大多用于制造心部强度要求较高,表面承受磨损、截面在30mm以下的或形状复杂而负荷不大的渗碳零件(油淬),如:
机床变速箱齿轮、
齿轮轴、
凸轮、
蜗杆、
活塞销、爪形
离合器等;对热处理变形小和高
耐磨性的零件,渗碳后应进行高频
表面淬火,如模数小于3的齿轮、轴、
花键轴等。此钢也可在调质状态下使用,用于制造工作速度较大并承受中等
冲击负荷的零件,这种钢还可用作低碳马氏体
淬火用钢,更进一步增加钢的
屈服强度和抗拉强度(约增加1.5~1.7倍)。
计算公式
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◆
扁钢:每米重量(公斤)=0.00785×厚度×
边宽◆管材:每米重量(公斤)=0.02466×壁厚×(外径-壁厚)
◆棒材:直径*直径*长度*0.00623=kg/米(每米的重量)
◆
板材:长*宽*高*0.00785=kg/米(每米的重量)
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