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Um Guia Completo para Aço de Cementação de Liga Baixo Carbono 20CrMnTi Resumo
O 20CrMnTi é um aço carburizante de liga de baixa emissão de carbono de média endurecimento amplamente utilizado, especificado no GB/T 3077,Fabricação de componentes de transmissão de máquinas para automóveis e máquinas de construçãoApós carburar, amortecer e temperar a baixa temperatura, obtém-se umasuperfície resistente ao desgaste e núcleo dúctil resistenteEste artigo abrange sistematicamente a definição do grau, a composição química, a resistência à abrasão, a resistência à fadiga por contacto e a resistência ao impacto.Propriedades mecânicas, fluxo de trabalho completo de tratamento térmico, estrutura metalográfica, aplicações típicas, comparação com aços temperados e temperados (40Cr, 42CrMo),e notas-chave de projeto de fabrico para engenheiros industriais e técnicos de produção.
1. Definição de grau e composição química
1.1 Significado da marcação de grau
- 20: Fração média de massa de carbono ~ 0,20% (matriz de baixo teor de carbono para manter a dureza do núcleo)
- Cr, Mn, Ti: elementos de liga cromo, manganês e titânio adicionados para endurecimento, resistência ao desgaste e refinamento dos grãos
É equivalente às classes internacionais de aço SAE 5120 (EUA), SMnC420H (JIS) e 1.7147 (UE).
1.2 Composição química padrão (fração de massa, %)
| Elementos | Intervalo de conteúdo | Função central |
|---|---|---|
| C | 0.17 ¢ 0.23 | Baixo carbono garante a ductilidade do núcleo após o apagamento; fornece fonte de carbono para a caixa carburizada |
| Sim | 0.17 ¢ 0.37 | Desoxidação + reforço leve em solução sólida |
| - Não | 0.80 ¢1.10 | Melhorar a endurecimento do aço e a resistência geral à tração |
| Cr | 1.00 ¥1.30 | Aumentar a dureza e a resistência ao desgaste da superfície; aço inoxidável não resistente à corrosão |
| Ti | 0.04 ¢0.10 | Inibir o emagrecimento do grão de austenita sob alta temperatura de carburação; reduzir a distorção do tratamento térmico |
| P / S | ≤ 0,035 por unidade | Controlo rigoroso das impurezas para evitar defeitos de fragilidade e fadiga |
2Propriedades mecânicas normais
Todos os dados aplicam-se a amostras de ensaio normalizadas após tratamento térmico especificado em conformidade com o GB/T 3077:
| Índice mecânico | Valor padrão mínimo |
|---|---|
| Resistência à tração (Rm) | ≥ 1080 MPa |
| Força de rendimento inferior (ReL) | ≥ 850 MPa |
| Elongação (A) | ≥ 10% |
| Redução da área (Z) | ≥ 45% |
| Energia de impacto de Charpy (KU2) | ≥ 55 J |
Dureza do estado de entrega
Materiais brutos aquecidos/temperados a alta temperatura: ≤ 217 HBW, boa maquinariabilidade para corte em branco e usinagem de engrenagens.
Dureza das peças acabadas após carburar
- Camada superficial carburizada: 58 ∼ 62 HRC (alta dureza, resistência ao desgaste e à fadiga por contacto)
- Núcleo da peça: 30 ̊45 HRC (forte e resistente à carga de impacto e à quebra dos dentes)
A dureza do núcleo varia de acordo com a secção transversal da peça, a taxa de arrefecimento do apagamento e a endurecimento do aço.
3. Rota completa do processo de tratamento térmico
Fluxo de trabalho de produção normal:
Forging blank → Normalizing / Isothermal Normalizing → Precision Machining → Local Anti-Carburizing Treatment (if required) → Carburizing → Quenching → Low-Temperature Tempering → Descaling → Finish Grinding (Gear Grinding / Cylindrical Grinding)
3.1 Normalização / Normalização isotérmica
- Temperatura de aquecimento: 880°C-950°C
- Objetivos: Refinar a microestrutura forjada irregular, otimizar o desempenho de corte, reduzir a distorção pós-tratamento térmico, estabelecer uma base metalográfica uniforme para a subsequente carburação.
3.2 Carburizantes
- Intervalo de temperatura padrão: 900 ∼ 950 °C
Tempo do bar : 2026-07-23 09:21:18
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