20MnMoB滲碳層變化平緩，該鋼焊接性能良好
20MnMoB
??? 20MnMoB鋼淬火低溫回火后有良好的綜合力學(xué)性能，低溫沖擊韌性良好，淬透性與12CrNi3A鋼相似。該鋼滲碳前和滲碳后的疲勞強(qiáng)度及靜彎曲強(qiáng)度都比較高，實(shí)物單齒抗彎疲勞強(qiáng)度比20CrMnTi鋼高。正火后硬度為HB170～217，其切削性能與20CrMnTi鋼相同，正火加高溫回火后HB170，其切削性能比20CrMnTi鋼稍好，即當(dāng)切削深度t=2mm，走刀量s=0.34mm/轉(zhuǎn)，不用冷卻液的條件下，其切削速度V60=44.3m/min。光潔度一般為▽5～6。該鋼的滲碳速度中等，表面不易過高富集碳，滲碳層變化平緩，該鋼焊接性能良好。應(yīng)把該鋼的碳、錳量控制在中上限。
??? 20MnMoB鋼適宜代替20CrMnTi和12CrNi3A鋼制造心部強(qiáng)度要求較高的中等負(fù)荷的汽車、拖拉機(jī)使用的齒輪及負(fù)荷大的機(jī)床齒輪，也常用于制造活塞銷等零件。
1.化學(xué)成分,%CSiMnMoBCrNiPS0.16～0.220.17～0.370.90～1.200.20～0.300.0005～0.0035≤0.35≤0.35≤0.035≤0.030注：摘自GB/T 3077-1999。
2.物理常數(shù)臨界點(diǎn)Ac1Ac3Ar3Ar1溫度(近似值)/℃740850750690注：用鋼成分,%：C 0.18,Si 0.29,Mn 1.07,Mo 0.19,B 0.001,Cr 0.09,Ni0.16,P 0.023,S 0.014。
3.力學(xué)性能
室溫力學(xué)性能熱處理
毛坯直徑
/mm熱處理制度RmRelAZαk
J/cm2備注MPa%15880℃油淬,200℃
回火空冷或油冷≥1079≥883≥98≥490≥78①880℃40分油淬,
200℃180分空冷①1079～1461
1346883～1353
121293.1～157
125.4436.1～627.2
55978～181
9568爐鋼注：分子為數(shù)據(jù)范圍，分母為平均值。
????①摘自GB/T 3077-1999。正火后的力學(xué)性能熱處理毛坯
直徑/mm正火
溫度RmRelAZαk
J/cm2硬度
HB備注MPa%209006234512466181179～187
①9306625342366≥13720015920667495216474
②注：
①用鋼成分,%：C 0.19,Si 0.22,Mn 1.06,Mo 0.22,B 0.004,P 0.020,S 0.003,Ti 0.094,
??? Al 0.01；
②用鋼成分,%：C 0.18,Si 0.29,Mn 1.07,Mo 0.19,B 0.001,P 0.023,S 0.014,Cr 0.09,
??? Ni 0.16。第二次淬火溫度對力學(xué)性能的影響熱處理毛坯
直徑/mm熱處理制度RmRelAZαk
J/cm2硬度
HRCMPa%19第一次淬火第二次淬火回火 880℃
60分油冷780℃60分油冷210±10℃
150分空冷89764220.059.013128800℃60分油冷112888310.551.511335830℃60分油冷1559118712.052.09445注：用鋼成分,%：C 0.17,Si 0.34,Mn 1.0,Mo 0.24,B 0.0034,Cu 0.14,P 0.026,S 0.014。偽滲碳后降溫淬火溫度對力學(xué)性能的影響熱處理毛坯
直徑/mm熱處理制度RmRelAZαk
J/cm2硬度
HB偽滲碳淬火回火MPa%15和
15×15方930℃8小時,
降溫至淬火溫度
保溫10分鐘930℃油冷200℃
60分空冷1324112814.059.592383900℃油冷1304110313.559.0102378875℃油冷1314113114.059.594381850℃油冷1363116714.059.098387825℃油冷1295108214.360.085375800℃油冷1319111114.358.390382775℃油冷119295412.037.034350注：用鋼成分,%：C 0.21,Si 0.22,Mn 1.10,Mo 0.21,B 0.0016,P 0.032,S 0.012。不同溫度回火的力學(xué)性能熱處理毛坯
直徑/mm熱處理制度RmRelAZαk
J/cm2正火淬火回火MPa%15920℃
空冷860℃40分油淬
780℃40分油淬160℃ 120分空冷93259314.855.098180℃ 120分空冷89253917.052.0110200℃ 120分空冷94164211.555.598230℃ 120分空冷90762817.060.0127260℃ 120分空冷100076515.560.511315920℃
空冷860℃40分油冷160℃ 120分空冷1505121611.555.069180℃ 120分空冷1461104311.053.072200℃ 120分空冷 1147 53.069230℃ 120分空冷1408111311.559.061260℃ 120分空冷140212219.058.057注：用鋼成分,%：C 0.19,Si 0.22,Mn 1.06,Mo 0.22,B 0.004,P 0.020,S 0.008。疲勞極限疲勞試樣熱處理制度RmRelAZαk
J/cm2σ-1/MPaMPa%Φ5.5mm
莫爾型
試樣930℃?zhèn)螡B碳7小時,870℃
油淬,200℃60分回火空冷132411181355137441930℃?zhèn)螡B碳7小時,890℃油淬,
780℃油淬,200℃60分回火空冷8246372060186245液體滲碳:20%黃血鹽＋70%BaCl2+10%NaCl,
930～950℃保溫5小時空冷,870℃油淬,
200℃60分回火空冷
滲碳層深度約1.4mm(以0.40%C
為界限)；表面硬度HRC=61～62
763注：用鋼成分,%：C 0.18,Si 0.29,Mn 1.07,Mo 0.19,B 0.001,Cr 0.09,Ni 0.16,P 0.023,S 0.014。靜彎曲強(qiáng)度熱處理制度有滲碳層的試樣的靜彎曲強(qiáng)度薄片滲碳試樣靜強(qiáng)度層深
mm硬度
HRC光滑試樣
15×15×100mm
l0=80mm缺口試樣
r=0.2mm沖擊功
AK
J2×11.5×80mm
l0=50mm總深共析層表面心部PL
/kNP0.03
/kNPs
/kNGPL/kN硬度HRCσbb
MPa表面心部
930℃氣體滲碳13小
時,降溫至830℃保
溫10分鐘油淬,190
℃90分回火空冷
1.2～
1.240.66～
0.7058.5～
60HB≈
364約
53約
49約
35約4250～82
平均6157～
5956～
581677～
2030
平均1836
低溫沖擊韌性
(1--鋼成分,%：?C 0.21,Si 0.22,Mn 1.10,Mo 0.21,B 0.0016,
??? P 0.032,S 0.012；
??? 試樣熱處理制度：930℃90分加熱，降溫至840℃保溫10分油淬，200℃回火空冷；
2--用鋼成分,%：C 0.21,Si 0.23,Mn 1.19,Mo 0.20,B 0.0035,
??? Cr 0.02,P 0.028,S 0.009；
??? 930℃?zhèn)螡B碳6小時空冷，890℃油淬，200℃回火空冷)
調(diào)質(zhì)處理后的高溫力學(xué)性能預(yù)先熱處理制度溫度/℃Rm
/MPaAZαk
J/cm2%900℃正火,890℃
油淬,500℃回火10091210.066.51932008689.563.01763008638.059.516640083814.071.014745077512.571.5?50073111.575.579注：用鋼成分,%：C 0.18,Si 0.29,Mn 1.07,Mo 0.19,B 0.0010,P 0.023,S 0.014。4.工藝性能
熱加工加熱溫度/℃開始溫度/℃終止溫度/℃冷卻方法1150～12001130～1180≥900堆冷空冷熱處理項(xiàng)目退火正火高溫回火滲碳淬火Ⅰ淬火Ⅱ回火滲碳降溫淬火回火溫度/℃680①900
～950690±10920
～950860
～890800
～840180
～220930±10830
～850180
～220冷卻爐內(nèi)空氣空氣箱冷
或空冷油油空氣?油空氣硬度,HB≤207≤217≤207?????表面
HRC≥58??表面
HRC≥58注：①也可采用900～960℃3～4小時加熱,降溫到660～680℃等溫4～5小時空冷退火,HB≤207。晶粒長大傾向加熱溫度/℃850900950100010501100晶粒度級別氧化法保溫3小時 ≤87～85～6 3保溫8小時 8～76～53～4 2～3滲碳法保溫8小時8886～74～53～5
淬透性曲線 滲碳層碳濃度分布曲線
(1--930℃滲碳8小時；
2--940～960℃滲碳13小時)
(16爐鋼，Φ30～160mm鋼材；用鋼成分范圍,%：
C 0.18～0.23,Si 0.25～0.31,Mn 0.93～1.11,
Mo 0.21～0.30,B 0.001～0.003；
860～880℃加熱端淬)
5.交貨狀態(tài)
??? 退火或高溫回火后HB≤207或dHB≥4.2mm。
