20CrMnTi是滲碳鋼，滲碳鋼通常為含碳量為0.17%-0.24%的低碳鋼。汽車(chē)上多用其制造傳動(dòng)齒輪，是中淬透性滲碳鋼中Cr Mn Ti 鋼，其淬透性較高，在保證淬透情況下，特別是具有較高的低溫沖擊韌性。20CrMnTi表面滲碳硬化處理用鋼。良好的加工性，加工變形微小，抗疲勞性能相當(dāng)好。主要用途有：用于軸類(lèi)，活塞類(lèi)零配件以及汽車(chē)，飛機(jī)各種特殊零件部位。

合金鋼20CrMnTi等熱處理滲碳鋼小知識(shí)及應(yīng)用舉例

三、常用合金滲碳鋼

按照合金滲碳鋼的淬透性大小，可分為三類(lèi)：

（1）低淬透性合金滲碳鋼典型鋼種為20Cr、20MnV，這類(lèi)鋼水淬臨界直徑<25mm，滲碳后可直接淬火，低溫回火。心部強(qiáng)韌性較低，只適于制造受沖擊載荷較小的耐磨零件，如活塞銷(xiāo)、凸輪、滑塊、小齒輪等。

（2）中淬透性合金滲碳鋼典型鋼種為20CrMnTi，這類(lèi)鋼油淬臨界直徑約為25～60mm，主要用于制造承受高速、中等載荷、抗沖擊和耐磨損的汽車(chē)、拖拉機(jī)的變速齒輪、軸等零件。

（3）高淬透性合金滲碳鋼典型鋼種為20Cr2Ni4A、18 Cr2Ni4WA，這類(lèi)鋼中含有較多的Cr、Ni、W等合金元素，所以鋼的淬透性很好，油淬臨界直徑>100mm，經(jīng)滲碳及隨后的淬火+低溫回火處理，表面有高的強(qiáng)度（σb≥1200MPa）、硬度和耐磨性，心部的強(qiáng)度、韌性很高，主要用于制造大截面、高載荷、抗沖擊的重要齒輪及大型軸類(lèi)零件，如汽車(chē)、飛機(jī)、坦克中的曲軸、大模數(shù)齒輪等。

一、化學(xué)成分特點(diǎn)

機(jī)床、汽車(chē)、飛機(jī)等機(jī)器上的各種齒輪在服役期間，其齒面承受較高的壓應(yīng)力及強(qiáng)烈的摩擦和磨損；輪齒不但承受較高的彎曲力矩，而且還承受較高的交變載荷尤其是沖擊載荷。因此，要求材料應(yīng)具備較高的力學(xué)性能，表面應(yīng)具有高硬度、耐磨性而心部具有高的塑性、韌性，即外硬內(nèi)韌。為滿(mǎn)足上述性能要求，常選用合金滲碳鋼。所謂合金滲碳鋼，是指用于制造滲碳零件（如齒輪、活塞銷(xiāo)等）的合金鋼。

（1）低碳為了保證滲碳零件心部具有足夠的塑性和韌性，合金滲碳鋼的碳含量一般為ωC=0.1％～0.25％

（2）合金元素

主加合金元素是鉻、錳、鎳等。目的提高淬透性，保證鋼經(jīng)滲碳、淬火和低溫回火后，心部得到低碳馬氏體組織，提高強(qiáng)度和韌性。除此之外，鉻能顯著提高滲碳層的含碳量，鎳可有效地抑制晶粒長(zhǎng)大，細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)韌性。

附加合金元素是鎢、鉬、鈦、釩等。目的是在900℃以上高溫滲碳時(shí)，鎢、鉬、鈦、釩等合金元素在鋼中形成穩(wěn)定的強(qiáng)碳化物，以阻礙奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，獲得細(xì)小的組織，即細(xì)晶強(qiáng)化。

●特性及適用范圍：

是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高，經(jīng)滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅(jiān)韌的心部，具有較高的低溫沖擊韌性，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、中等或重載荷、沖擊及摩擦的重要零件，如齒輪、齒圈、齒輪軸十字頭等。是18CrMnTi的代用鋼，廣泛用作滲碳零件，在汽車(chē).拖拉機(jī)工業(yè)用于截面在30mm以下，承受高速.中或重負(fù)荷以及受沖擊.摩擦的重要滲碳零件，如齒輪.軸.齒圈.齒輪軸.滑動(dòng)軸承的主軸.十字頭.爪形離合器.蝸桿等。

化學(xué)成分

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●化學(xué)成份

碳C：0.17～0.23

20CrMnTi

硅Si：0.17～0.37

錳Mn：0.80～1.10

鉻Cr：1.00～1.30

硫S：?優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.030

高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.020

特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.010

磷P： 優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.030

高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.020

特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.020

鎳Ni：優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.30

高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.30

特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.30

銅Cu（注1）：優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.30

高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.25

特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼不大于0.25

鈦Ti：0.04～0.10

注1：熱壓力加工用鋼的銅含量不大于0.2%

力學(xué)性能

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20CrMnTi

●力學(xué)性能：

抗拉強(qiáng)度σb (MPa)：≥1080(110)

屈服強(qiáng)度σs (MPa)：≥835(85)

伸長(zhǎng)率δ5 (%)：≥10

齒輪鋼成品圖

斷面收縮率ψ (%)：≥45

沖擊功Akv (J)：≥55

沖擊韌性值αkv (J/cm2)：≥69(7)

硬度：≤217HB

試樣尺寸：試樣毛坯尺寸為15mm

●20CrMnTi密度:7.8×103kg/m3

彈性模量:207GPa

泊松比:0.25

導(dǎo)熱率:1.26×10-5（1/℃）

鋼廠(chǎng)規(guī)格

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冷拉光圓

Ф3.0-100重特

20CrMnTi

熱軋圓鋼

Ф100-200重特

20CrMnTi

熱軋圓鋼

Ф20-100重特

20CrMnTi

熱軋圓鋼

Ф200-400重特

20CrMnTi

熱處理規(guī)范

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●熱處理規(guī)范及金相組織：

熱處理規(guī)范：淬火:第一次880℃,第二次870℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷。

詳細(xì)的熱處理規(guī)范與力學(xué)性能:

20CrMnTi圓鋼

試樣毛坯尺寸/mm: 15

熱處理|淬火|加熱溫度/℃|第一次淬火: 880

熱處理|淬火|加熱溫度/℃|第二次淬火: 870

熱處理|淬火|冷卻劑: 油

熱處理|回火|加熱溫度/℃: 200

熱處理|回火|冷卻劑: 水、空

力學(xué)性能|抗拉強(qiáng)度σb/MPa|≥: 1080

力學(xué)性能|屈服點(diǎn)σs/MPa|≥: 850

力學(xué)性能|伸長(zhǎng)率δ5(%)|≥: 10

力學(xué)性能|面縮率ψ(%)|≥: 45

力學(xué)性能|沖擊吸收功AKV/J|≥: 55

交貨狀態(tài)硬度HBS|≥: 217

●熱處理規(guī)范及金相組織：

熱處理規(guī)范：淬火:第一次880℃,第二次870℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷；

金相組織：回火馬氏體。

●交貨狀態(tài)：以熱處理（正火、退火或高溫回火）或不熱處理狀態(tài)交貨，交貨狀態(tài)應(yīng)在合同中注明。

●20CrMnTi的密度及彈性模量：

密度:7.8×103kg/m3彈性模量:207GPa泊松比:0.25導(dǎo)熱率:1.26×10-51/℃

●20CrMnTi正火

20CrMnTi正火，20CrMnTi鋼材在加熱860℃保溫速冷到680℃保溫后空冷的等溫正火工藝與加熱 960℃保溫后霧冷的高溫正火工藝，兩種工藝相對(duì)比不同之處及作用。

表示方法

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①?鋼號(hào)開(kāi)頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示，如40Cr、25Cr2MoVA合金管②鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量<1.5%時(shí)，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字"1"，例如鋼號(hào)"12CrMoV"和"12Cr1MoV"，前者鉻含量為0.4-0.6%，后者為0.9-1.2%，其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。

③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。

④高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后加"A"，以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。

⑤專(zhuān)門(mén)用途的合金結(jié)構(gòu)鋼，鋼號(hào)冠以（或后綴）代表該鋼種用途的符號(hào)。例如鉚螺專(zhuān)用的30CrMnSi鋼，鋼號(hào)表示為ML30CrMnSi。

合金管與無(wú)縫管兩者既有關(guān)系又有區(qū)別，不能混為一談。

合金管是鋼管按照生產(chǎn)用料（也就是材質(zhì)）來(lái)定義的，顧名思義就是合金做的管子；而無(wú)縫管是鋼管按照生產(chǎn)工藝（有縫無(wú)縫）來(lái)定義的，區(qū)別于無(wú)縫管的就是有縫管，包括直縫焊管和螺旋管。