Wenn Sie einen Stahl benötigen, der hart ausbalanciert, Wear-resistente Oberfläche mit einem harten Kern-perfekt für Zahnräder, Wellen, oder Nockenwellen -EN 16MNCR5 Hülle Härtungstahl ist Ihre Lösung. Als europäische Standardlegierung, Es zeichnet sich ausFallhärtung (Kohlensäure), Es ideal für Hochstress, bewegliche Teile. Dieser Leitfaden bricht alles auf, was Sie wissen müssen, von seiner Chemie bis zur realen Erfolgsgeschichten, Um es effektiv zu nutzen.
1. Materialeigenschaften von EN 16MNCR5 -Gehäusehärtungstahl
Die Leistung von EN 16MNCR5 wird durch seine Eignung für die Härtung des Falls definiert, alle konform mitIN 10084 (Europäischer Standard für Fallhärtenstähle). Erforschen wir die wichtigsten Eigenschaften im Detail.
1.1 Chemische Zusammensetzung
Die Elemente der Legierungen arbeiten zusammen, um ein tiefe Fall zu ermöglichen, während der Kern schwierig bleibt. Unten finden Sie den Standard -Kompositionsbereich:
| Element | Symbol | Kompositionsbereich (%) | Schlüsselrolle in der Legierung |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | C | 0.14 - 0.19 | Niedriger Kohlenstoffgehalt ermöglicht tiefFallhärtung (bildet eine harte äußere Schicht, ohne den Kern spröde zu machen) |
| Mangan (Mn) | Mn | 1.00 - 1.30 | SteigertHärtbarkeit UndVerarbeitbarkeit; stärkt den Kern während der Wärmebehandlung |
| Chrom (Cr) | Cr | 0.80 - 1.10 | VerbessertResistenz tragen des Falles; verbessert die Korrosionsresistenz und die Verkoppelung der Gleichmäßigkeit |
| Silizium (Und) | Und | 0.15 - 0.35 | Fungiert als Desoxidisator während der Stahlherstellung; verhindert Oxidation während der Wärmebehandlung |
| Schwefel (S) | S | ≤ 0.035 | Niedrig gehalten, um ein Riss in fallhärteten Teilen und Stressanwendungen zu vermeiden |
| Phosphor (P) | P | ≤ 0.035 | Beschränkt, um kalte Sprödigkeit zu verhindern (Fraktur in Umgebungen mit niedriger Temperatur) |
| Nickel (In) | In | ≤ 0.30 | Die Spurenmengen verbessern sich leichtAufprallzählung ohne Kosten |
| Molybdän (MO) | MO | ≤ 0.10 | Minimaler Inhalt; Kleine Beträge verbessern die Hochtemperaturstabilität |
| Vanadium (V) | V | ≤ 0.05 | Winzige Mengen verfeinern die Getreidestruktur für einheitlichFallhärte und Kernkraft |
1.2 Physische Eigenschaften
Diese Merkmale bestimmen, wie sich EN 16MNCR5 in der Herstellung und in der realen Verwendung verhält:
- Dichte: 7.85 g/cm³ (In Übereinstimmung mit den meisten Eisenlegierungen, Einfach in bestehende Designs integrieren)
- Schmelzpunkt: 1420 - 1450 ° C. (high enough for Schmieden and high-temperature applications like engine camshafts)
- Wärmeleitfähigkeit: 44 W/(m · k) bei 20 ° C. (behält die Wärme während des Härtens gleichmäßig, Gewährleistung einer einheitlichen Falltiefe)
- Spezifische Wärmekapazität: 465 J/(kg · k) bei 20 ° C. (absorbiert die Hitze stetig, Vermeidung von Verzerrungen während der Wärmebehandlung)
- Wärmeleitkoeffizient: 12.3 μm/(m · k) (geringe Ausdehnung, kritisch für Präzisionsteile wie Zahnradzähne)
- Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch (zieht Magnete an, nützlich für die magnetische Klemmung während der Bearbeitung)
1.3 Mechanische Eigenschaften
Das volle Potenzial von EN 16MNCR5 wird danach freigeschaltetKohlensäure + Quenching + Temperieren (Härtungsprozess für Standard -Fall). Unten finden Sie typische Werte (Nach einem Standard getestet):
| Eigentum | Typischer Wert (Nach dem Härten von Fall) | Teststandard (IN) |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | ≥ 900 MPA | In ISO 6892-1 |
| Ertragsfestigkeit | ≥ 650 MPA | In ISO 6892-1 |
| Verlängerung | ≥ 12% | In ISO 6892-1 |
| Bereichsreduzierung | ≥ 45% | In ISO 6892-1 |
| Fallhärte | 58 - 62 HRC (Rockwell c) | In ISO 6508-1 |
| Kernhärte | 28 - 32 HRC (Rockwell c) | In ISO 6508-1 |
| Härte (Brinell) | 270 - 310 Hb (Kern) | In ISO 6506-1 |
| Aufprallzählung | ≥ 60 J (-20° C, Kern) | In ISO 148-1 |
| Ermüdungsstärke | ~ 500 MPa | In ISO 13003 |
| Fallhärtungstiefe | 0.8 - 1.2 mm (typisch) | In ISO 3754 |
1.4 Andere Eigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit: Mäßig (widersteht milde Feuchtigkeit und Industrieöle; Verwenden Sie Zinkbeschichtung oder Lack für Umgebungen im Freien/feuchten Umgebungen)
- Resistenz tragen: Exzellent (dank Fallhärte 58–62 HRC; Ideal für bewegliche Teile wie Zahnräder oder Ritzel)
- Verarbeitbarkeit: Gut (Soft im getemperten Zustand - 180–220 HB - so Schneidwerkzeuge dauern länger; Verwenden Sie HSS- oder Carbid -Werkzeuge mit Schneidflüssigkeit)
- Schweißbarkeit: Akzeptabel (vorheizen zu 250 -300 ° C und Nachschweißgebon, um ein Riss zu vermeiden; Verwenden Sie niedrige Wasserstoffelektroden)
- Härtbarkeit: Sehr gut (Das Kohlensäure durchdringt tief durch, Gewährleistung eines gleichmäßigen Hardkoffers auch bei dicken Teilen wie Schwerlastschächten)
2. Anwendungen von EN 16MNCR5 -Gehäusehärtungstahl
Die harte Oberfläche und der harte Kern von EN 16MNCR5 machen es perfekt fürHochstress, Tragenanfällige Teile Branchen. Hier sind seine häufigsten Verwendungszwecke, mit realen Beispielen:
2.1 Automobilindustrie
Autos, Lastwagen, und Nutzfahrzeuge stützen sich auf die Haltbarkeit für Getriebe- und Motorteile:
- Getriebe: A European automaker uses it for manual transmission gears—its Resistenz tragen (58–62 HRC -Fall) verlängert die Lebensdauer um 40% vs. Nicht kase gehärteter Stahl.
- Nockenwellen: Dieselmotoren verwenden EN 16MNCR5 -Nockenwellen; Der Hard Case widersetzt sich von Ventilhebern, Während der harte Kern konstante mechanische Spannung behandelt.
- Wellen: Elektrofahrzeug (Ev) drive shafts use it—its Ermüdungsstärke (~ 500 MPa) stand das kontinuierliche Drehmoment, ohne zu brechen.
- Ritzel: Differentialstiche in LKWs verwenden es; Die Fallhärtungstiefe (0.8–1,2 mm) sorgt für eine langfristige Haltbarkeit bei schweren Lasten.
2.2 Maschinenbau
Industriemaschinen profitieren von der Balance zwischen Kraft und Verschleißfestigkeit:
- Lager: Fördersysteme in Fabriken verwenden es für die Tragung von Rassen - die harte Oberfläche verringert die Reibung, Ausfallzeiten von Wartung durchführen 25%.
- Walzen: Druckdruckmaschinen verwenden EN 16MNCR5 -Rollen; Die gleichmäßige Gehäusehärte sorgt für einen konstanten Druck auf Papier, Verbesserung der Druckqualität.
- Bolzen und Befestigungselemente: High-speed machine tools use it for critical bolts—its Zugfestigkeit (≥ 900 MPa) widersteht Vibrationslösen.
2.3 Schwere Maschinen
Große Ausrüstung im Bau und Bergbau beruht auf seiner Zähigkeit:
- Federn: Baggerschaufelfedern verwenden es; Der temperierte Kern behält die Elastizität bei, Während der Hard Case den Kratzerverschleiß durch Trümmer widersetzt.
- Strukturkomponenten: Kranhaken verwenden EN 16MNCR5 - seine harte Kern (28–32 HRC) Griff 30 Tonnen Ladungen, und der Hard -Fall widersetzt sich der Korrosion durch die Exposition im Freien.
3. Fertigungstechniken für EN 16MNCR5 -Gehäusehärtungstahl
Maximierung der Leistung von EN 16MNCR5, Befolgen Sie diese von der Industrie geprovten Schritte-mit dem Fokus aufFallhärtung (Sein wichtiger Vorteil):
3.1 Stahlherstellungsprozesse
EN 16MNCR5 wird typischerweise mit zwei Methoden erzeugt, Beide optimierte für die Gleichmäßigkeit von Legierung:
- Elektrischer Lichtbogenofen (EAF): Am häufigsten für mittlere Chargen. Schrottstahl wird mit Elektroden geschmolzen, Dann Mangan (Mn) Und Chrom (Cr) werden hinzugefügt, um die Zielzusammensetzung zu erreichen. EAF ist flexibel, Ideal für benutzerdefinierte Teile wie große Nockenwellen.
- Basis -Sauerstoffofen (Bof): Verwendet für die Massenproduktion. Geschmolzenes Eisen wird mit Sauerstoff gemischt, um Verunreinigungen zu entfernen, Dann werden Legierungselemente hinzugefügt. BOF ist schneller und kostengünstiger für Standardteile wie Zahnräder oder Schrauben.
3.2 Wärmebehandlung (Kritisch für die Härtung des Falles)
Fallhärtung ist der Kernprozess für EN 16MNCR5. Die Standardsequenz ist:
- Glühen: Wärme zu 820 - 850 ° C., Langsam abkühlen. Mildert den Stahl auf 180–220 HB, Machen Sie einfach zu maschinell (schneidet Werkzeugkleidung durch 35%).
- Kohlensäure: Wärme zu 900 -950 ° C in einer kohlenstoffreichen Atmosphäre (Z.B., Erdgas oder Propan) 4–6 Stunden. Kohlenstoff diffundiert in die Oberfläche, Erstellen einer hohen Kohlenstoffschicht (0.8–1,0% c) für Fallhärte.
- Quenching: In Öl schnell abkühlen (aus 830 - 850 ° C.). Verhärtet die kohlensäurehaltige Oberfläche auf 58–62 HRC, während der Kern schwierig ist.
- Temperieren: Wärme zu 180 - 220 ° C., in der Luft abkühlen. Reduziert die Sprödigkeit in dem Fall, ohne die Härte zu verlieren - kritisch für Teile wie Zahnräder, die sich auswirken, kritisch.
- Nitriding (optional): Für zusätzliche Verschleißfestigkeit, Wärme zu 500 -550 ° C in einer stickstoffreichen Atmosphäre. Fügt ein dünnes hinzu (0.1–0,2 mm) Superharte Schicht (65–70 HRC), Ideal für Lager.
3.3 Bildungsprozesse
EN 16MNCR5 ist vor der Wärmebehandlung in Teile geformt (Wenn es weich ist):
- Schmieden: Gehämmert oder drückt an 1100 - 1200 ° C.. Richtet die Getreidestruktur des Metalls aus, zunehmen Zugfestigkeit von 15% vs. Teile gegossen. Für Nockenwellen verwendet, Wellen, und Zahnräder.
- Rollen: Durch Rollen gefahren, um Bars zu machen, Blätter, oder Stangen. Wird für Basisformen wie Bolzenblücken oder Federbrühe verwendet.
- Extrusion: Durch einen Würfel geschoben, um komplexe Formen zu machen (Z.B., Hohlwellen). Ideal für Präzisionsteile wie EV -Antriebswellen.
3.4 Bearbeitungsverfahren
Die Bearbeitung erfolgt nach dem Tempern (Wenn der Stahl weich ist) Um schädliche Werkzeuge zu vermeiden:
- Drehen: Verwendet eine Drehmaschine, um zylindrische Teile herzustellen (Z.B., Wellen). Verwenden Sie Schnittflüssigkeit (Mineralöl) Überhitzung zu verhindern.
- Mahlen: Verwendet einen rotierenden Schneider, um Zahnradzähne oder Nockenwellenlappen zu formen. Carbide -Tools eignen sich am besten für Präzision (Z.B., Zahnrad -Zahntoleranz ± 0,02 mm).
- Bohren: Erstellt Löcher für Schrauben. Hochgeschwindigkeitsübungen (1000–1500 U / min) Vermeiden Sie das Knacken des weichen Stahls.
- Schleifen: Nach dem Härten von Fall gemacht, um die harte Oberfläche zu glätten. Gewährleistet enge Toleranzen (± 0,01 mm) Für Teile wie das Lager Rennen.
4. Fallstudie: EN 16MNCR5 in Automobilgetriebe Zahnrädern
Ein europäischer Hersteller von Automobilteilen stand vor einem Problem: Ihre nicht kase gehärteten Stahl Zahnräder scheiterten danach 150,000 km, führt zu kostspieligen Rückrufen. Sie wechselten zu EN 16MNCR5 - und lösten das Problem.
4.1 Herausforderung
Der Hersteller lieferte Zahnräder für kompakte Autos, die in städtischen Gebieten eingesetzt wurden (Häufige Start-Stop-Zyklen). Nicht kase gehärteter Stahl hatte niedrigResistenz tragen (30 HRC), was zu Zahnverschleiß und Getriebeschuppen führt. Die Ausfallrate war 7% pro Jahr, Verletzter Marken -Ruf.
4.2 Lösung
Sie wechselten zu EN 16MNCR5 -Zahnrädern, Verwendung:
- Schmieden (1150° C) Getreidestruktur auszurichten und die Kernstärke zu steigern.
- Glühen (830° C) den Stahl zum Bearbeitung mildern.
- Kohlensäure (920° C für 5 Std.) A erstellen a 1.0 MM Hard Fall.
- Quenching + Temperieren (200° C) zu erreichen 59 HRC -Fallhärte und 30 HRC -Kernhärte.
- Präzisionsschleife to smooth gear teeth, Verringerung der Reibung.
4.3 Ergebnisse
- Dienstleben: Gänge jetzt zuletzt 300,000 km - verdoppeln die vorherige Lebensdauer.
- Kosteneinsparungen: Die Rückrufkosten um 250.000 € pro Jahr senken.
- Leistung: Die Übertragungseffizienz verbesserte sich durch 6%, Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs für Autobesitzer.
5. Vergleichende Analyse: Und 16mncr5 vs. Andere Materialien
Wie stapelt En 16MNCR5 gegen gemeinsame Alternativen - einschließlich anderer Fallhärtungsstähle? Unten finden Sie einen Side-by-Side-Vergleich:
| Material | Fallhärte | Kernhärte | Falltiefe | Zugfestigkeit | Kosten (vs. EN 16MNCR5) | Am besten für |
|---|---|---|---|---|---|---|
| EN 16MNCR5 | 58–62 HRC | 28–32 HRC | 0.8–1,2 mm | ≥ 900 MPa | 100% (Base) | Allgemeine fallhärtete Teile (Getriebe, Wellen) |
| Ein 20mncr5 | 58–62 HRC | 30–34 HRC | 0.6–1,0 mm | ≥950 MPa | 110% | Teile mit höherer Stress (Hochleistungswellen) |
| Ein 18crnimo7-6 | 60–64 HRC | 32–36 HRC | 1.0–1,4 mm | ≥1000 MPa | 180% | Hochleistungs-Teile (Luft- und Raumfahrtgeräte) |
| Er ist SCM420 | 58–62 HRC | 25–30 HRC | 0.7–1,1 mm | ≥980 MPa | 105% | Asiatische Marktteile (EV -Antriebswellen) |
| Sae 8620 | 58–62 HRC | 28–32 HRC | 0.8–1,2 mm | ≥ 900 MPa | 115% | Nordamerikanische Teile (Nockenwellen) |
| Kohlenstoffstahl (S45C) | N / A (Kein Fall) | 20–25 HRC | N / A | 600 MPA | 50% | Teile mit niedriger Stress (Klammern) |
Schlüssel zum Mitnehmen: EN 16MNCR5 bietet das beste Gleichgewicht vonFallhärte, Kernzähigkeit, und Kosten für die meisten fallhärteten Anwendungen. Es ist billiger als En 18crnimo7-6 und SAE 8620, Während Sie einen besseren Verschleißfestigkeit bieten als nicht kase gehärtete Kohlenstoffstahl.
Perspektive der Yigu -Technologie auf EN 16MNCR5 -Fallhärtungstahl
Bei Yigu Technology, EN 16MNCR5 ist unsere oberste Wahl für Kunden, die zuverlässige, fallhärtete Teile benötigen-insbesondere im Automobil- und Maschinensektor. Wir haben es für geliefert 12+ Jahre, und es ist konsequentFallhärtungstiefe und die Kernzähigkeit entsprechen strengen europäischen Standards. Wir optimieren die Karabinisierungszeit (4–6 Stunden) Um eine Überhärme zu vermeiden, und empfehlen Sie Zinkbeschichtung für Teile im Freien. Für Hersteller, die eine kostengünstige Anstrengung suchen, Hochleistungs-Gehäusehärtungstahl, EN 16MNCR5 ist unübertroffen.
FAQ über EN 16MNCR5 Hülle Härtungstahl
1. Kann en 16mncr5 in niedrigen Temperaturumgebungen verwendet werden?
Ja - esAufprallzählung (≥ 60 J bei -20 ° C) Lassen Sie es zuverlässig auf -25 ° C abschneiden. Für kältere Klimazonen (-30° C oder unten), Stellen Sie die Temperatur auf 200–220 ° C ein, um die Zähigkeit auf ≥ 70 J zu steigern.
2. So stellen Sie die Härtungstiefe von EN 16MNCR5 ein?
Tiefe erhöhen (Z.B., für dicke Wellen), Verlängern Sie die Karburendezeit auf 7–8 Stunden. Tiefe verringern (Z.B., für dünne Zahnräder), Verkürzung der Zeit auf 3–4 Stunden. Testen Sie immer die Härte nach der Einstellung, um eine Konsistenz zu gewährleisten.
3. Ist mit dem Schweißen kompatibel?
Ja, Aber verwenden Sie die richtige Pre- und Schritte nach dem Schweigen: Vorheizen auf 250–300 ° C., Verwenden Sie niedrige Wasserstoffelektroden (E7018), und nach dem Schweiß mit 820 bis 850 ° C. Dies verhindert das Knacken und behält die Zähigkeit des Stahls bei.
