Si vous recherchez un acier en alliage qui excelle dans la fabrication, Pièces à stress élevé - comme des engrenages automobiles ou des arbres de machines -GB 20crmnti en acier en alliage est un choix remarquable. En tant qu'alliage carburisant standard chinois largement utilisé, Il combine une excellente durabilité, se résistance à l'usure, et la ténacité. Ce guide décompose tous les détails clés, De sa composition chimique à la performance du monde réel, pour vous aider à l'utiliser efficacement.
1. Propriétés du matériau de GB 20crmnti
Les performances uniques de GB 20crmnti proviennent de ses propriétés soigneusement équilibrées, tous conformes à la ChineGB / T 3077 standard. Explorons clairement chaque aspect.
1.1 Composition chimique
Les éléments de GB 20crmnti travaillent ensemble pour augmenter son effet carburisant et sa résistance mécanique. Vous trouverez ci-dessous la plage de composition standard:
| Élément | Symbole | Gamme de composition (%) | Rôle clé dans l'alliage |
|---|---|---|---|
| Carbone (C) | C | 0.17 - 0.23 | Fournit une bonne base pour le carbure; équilibre la dureté et la ténacité |
| Chrome (Croisement) | Croisement | 1.00 - 1.30 | RenforcerDurabilité etse résistance à l'usure; Améliore la profondeur carburisée |
| Manganèse (MN) | MN | 1.00 - 1.30 | Augmentationmachinabilité et raffinement des grains; réduit la fragilité après un traitement thermique |
| Silicium (Et) | Et | 0.17 - 0.37 | Agit comme un désoxydant pendant l'acier; renforce l'alliage sans perdre la ductilité |
| Titane (De) | De | 0.04 - 0.10 | Empêche la croissance des grains pendant la carbure; assure une dureté uniforme à travers la pièce |
| Molybdène (MO) | MO | ≤ 0.15 | Minimisé; de petites quantités améliorent légèrement la stabilité à haute température |
| Soufre (S) | S | ≤ 0.035 | Maintenu bas pour éviter de craquer en pièces carburiées |
| Phosphore (P) | P | ≤ 0.035 | Limité à empêcher la fragilité froide (fracture dans des environnements à basse température) |
1.2 Propriétés physiques
Ces traits déterminent comment gb 20crmnti se comporte dans différentes conditions de travail:
- Densité: 7.85 g / cm³ (Identique à la plupart des alliages ferreux, Facile à intégrer dans les conceptions existantes)
- Point de fusion: 1420 - 1450 ° C (high enough for applications à haute température like industrial rollers)
- Conductivité thermique: 44 Avec(m · k) à 20 ° C (conserve bien la chaleur, Convient pour les pièces fonctionnant en continu)
- Capacité thermique spécifique: 465 J /(kg · k) à 20 ° C (absorbe régulièrement la chaleur, Éviter la déformation des balançoires de température)
- Coefficient de dilatation thermique: 12.2 μm /(m · k) (faible extension, critique pour les pièces de précision comme les engrenages)
- Propriétés magnétiques: Ferromagnétique (attire les aimants, Utile pour des outils comme les pinces magnétiques)
1.3 Propriétés mécaniques
La résistance mécanique de GB 20crmnti est entièrement déverrouillée aprèscarburisant + éteinte + tremper (Son traitement thermique standard). Vous trouverez ci-dessous les valeurs typiques testées aux normes chinoises:
| Propriété | Valeur typique | Standard de test (GB) |
|---|---|---|
| Résistance à la traction | ≥ 1100 MPA | GB / T 228.1 |
| Limite d'élasticité | ≥ 850 MPA | GB / T 228.1 |
| Élongation | ≥ 10% | GB / T 228.1 |
| Réduction de la zone | ≥ 45% | GB / T 228.1 |
| Dureté (Brinell) | 280 - 340 HB | GB / T 231.1 |
| Dureté (Rockwell C) | 29 - 35 HRC | GB / T 230.1 |
| Dureté (Vickers) | 290 - 350 HV | GB / T 4340.1 |
| Résistance à l'impact | ≥ 60 J | GB / T 229 |
| Force de fatigue | ~ 550 MPa | GB / T 3075 |
1.4 Autres propriétés
- Résistance à la corrosion: Modéré (résiste à l'humidité légère et aux huiles industrielles; Besoin de placage ou de peinture en zinc pour une utilisation en plein air)
- Se résistance à l'usure: Excellent (thanks to carburizing and chrome (Croisement); Parfait pour les pièces mobiles comme les engrenages et les roulements)
- Machinabilité: Bien (Plus doux dans l'état recuit; Utiliser l'acier à grande vitesse (HSS) ou outils en carbure avec du liquide de coupe)
- Soudabilité: Acceptable (préchauffer 250 - 300 ° C et gâterie thermique post-affichée pour éviter la fissuration; Utiliser des électrodes à faible hydrogène)
- Durabilité: Remarquable (La carburation pénètre profondément, Assurer une couche extérieure dure et un noyau dur)
2. Applications de GB 20Crmnti Alliage Steel
La résistance et la résistance à l'usure de GB 20crmnti le rendent idéal pourstress élevé, applications à haute teneur. Voici ses utilisations les plus courantes avec des exemples du monde réel:
2.1 Industrie automobile
Les voitures et les véhicules commerciaux s'appuient sur sa durabilité pour les pièces de transmission clés:
- Engrenages: A Chinese automaker uses it for manual transmission gears—its se résistance à l'usure prolonge la durée de vie 40% contre. carbone.
- Arbres: Les fabricants de camions lourds l'utilisent pour les arbres d'entraînement; le force de fatigue (~ 550 MPa) gère le couple constant sans se casser.
- Essieux: Compact SUVs use GB 20CrMnTi axles—its résistance à l'impact (≥60 J) Empêche la flexion pendant la conduite hors route.
2.2 Génie mécanique
Les machines industrielles bénéficient de sa durabilité:
- Roulements: Une usine de fabrication l'utilise pour les roulements de courroie de tapis roulant - sa couche carburisée réduit les temps d'arrêt de l'entretien par 30%.
- Rouleaux: Les machines d'impression l'utilisent pour les rouleaux de pression; c'est dureté (280–340 Hb) Resiste de l'usure de la friction du papier.
- Boulons et attaches: High-speed machine tools use it for critical bolts—its résistance à la traction (≥1100 MPa) résiste aux vibrations desserrées.
2.3 Machinerie lourde
Pour l'équipement à grande échelle, il offre des performances fiables:
- Ressorts: Les excavateurs de construction l'utilisent pour les ressorts de seau; Son élasticité (de la température) résister 10,000+ cycles de compression.
- Composants structurels: Mining machinery uses it for crusher shafts—its Durabilité ensures uniform strength in thick sections.
3. Techniques de fabrication pour GB 20Crmnti Alliage
Pour maximiser les performances de GB 20crmnti, Suivez ces étapes de fabrication prouvées par l'industrie:
3.1 Processus d'acier
Il est généralement produit en utilisant deux méthodes:
- Fournaise à arc électrique (EAF): Le plus courant pour les lots moyens. L'acier à ferraille est fondu avec des électrodes, alors chrome (Croisement), manganèse (MN), et titane (De) sont ajoutés pour atteindre la composition cible. EAF est flexible et réduit les déchets, Idéal pour les pièces personnalisées comme les grands engrenages.
- Fournaise de base à l'oxygène (BOF): Utilisé pour la production de masse. Le fer en fusion est mélangé avec de l'oxygène pour éliminer les impuretés, puis des éléments d'alliage sont ajoutés. BOF est plus rapide et rentable pour les pièces standard comme les boulons.
3.2 Traitement thermique
Le carburant est le traitement thermique central de GB 20Crmnti. Le processus standard est:
- Recuit: Chauffer 820 - 850 ° C, refroidir lentement. Adoucit l'alliage pour l'usinage plus facile (coupe l'usure de l'outil par 35%).
- Carburisant: Chauffer 900 - 950 ° C dans une atmosphère riche en carbone (Par exemple, gaz naturel). Crée une couche extérieure dure de 0,8 et 1,2 mm (Contenu en carbone 0,8 à 1,0%) pour se résistance à l'usure.
- Éteinte: Refroidir rapidement dans l'huile (depuis 830 - 850 ° C). Durcit la couche carburée à HRC 58–62.
- Tremper: Chauffer 180 - 220 ° C, refroidir dans l'air. Réduit la fragilité tout en gardant la couche extérieure durement.
3.3 Formation de processus
Il est en forme de pièces en utilisant:
- Forgeage: Martelé ou pressé 1100 - 1200 ° C. Aligne le grain du métal, croissant résistance à la traction par 15% contre. pièces de coulée. Utilisé pour les engrenages et les arbres.
- Roulement: Passé à travers des rouleaux pour faire des barres ou des draps. Utilisé pour des formes de base comme des blancs de boulons.
- Extrusion: Poussé à travers un dé (Par exemple, arbres creux). Idéal pour les pièces de précision comme les composants de transmission.
3.4 Processus d'usinage
Après avoir formé, Les pièces sont finies avec:
- Tournant: Utilise un tour pour faire des pièces cylindriques (Par exemple, arbres). Utilisez du liquide de coupe pour éviter la surchauffe.
- Fraisage: Utilise un coupeur rotatif pour façonner les dents d'engrenage. Les outils en carbure fonctionnent mieux pour la précision (Par exemple, Tolérance à la dent d'engrenage ± 0,02 mm).
- Forage: Crée des trous pour les boulons. Exercices à grande vitesse (1000–1500 tr / min) Évitez de craquer.
- Affûtage: Lisse la surface carburisée à des tolérances étroites. Améliorer se résistance à l'usure by reducing surface friction.
4. Étude de cas: Gb 20crmnti dans les engrenages de transmission automobile
Une usine automobile chinoise a été confrontée à un problème: Leurs engrenages de transmission en acier en carbone ont échoué après 150,000 km, provoquant des rappels coûteux. Ils sont passés à GB 20crmnti - et ont résolu le problème.
4.1 Défi
Les voitures compactes de l'usine ont été utilisées dans les zones urbaines, avec des cycles de départ fréquents. Les engrenages en acier en carbone avaient un faiblese résistance à l'usure etforce de fatigue (400 MPA), conduisant à une usure dentaire et à un glissement de transmission.
4.2 Solution
Ils sont passés à GB 20crmnti, en utilisant:
- Carburisant (920° C pour 4 heures) Pour créer un 1.0 MM de la couche extérieure dure.
- Éteinte + tremper (190° C) pour atteindre HRC 60 à la surface et 30 HRC dans le noyau.
- Broyage de précision to smooth gear teeth, réduire les frictions.
4.3 Résultats
- Durée de vie: Les engrenages durent maintenant 300,000 KM - Double la durée de vie précédente.
- Économies de coûts: Réduire les coûts de rappel de 250 000 ¥ par an.
- Performance: Efficacité de transmission s'est améliorée de 5%, Réduire la consommation de carburant.
5. Analyse comparative: Gb 20crmnti vs. Autres matériaux
Comment GB 20Crmnti se compare-t-il aux alternatives communes? Voici une comparaison côte à côte:
| Matériel | Résistance à la traction | Se résistance à l'usure | Résistance à la corrosion | Coût (contre. Gb 20crmnti) | Mieux pour |
|---|---|---|---|---|---|
| Gb 20crmnti | ≥1100 MPa | Excellent | Modéré | 100% (base) | Parties à haute époque (engrenages, roulements) |
| Acier inoxydable (304) | 515 MPA | Bien | Excellent | 180% | Équipement alimentaire / chimique |
| Carbone (45#) | 600 MPA | Faible | Faible | 50% | Pièces à stress basse (supports) |
| Acier en alliage (40Croisement) | 980 MPA | Bien | Modéré | 80% | Pièces de machines générales |
| Titane (Grade 5) | 1100 MPA | Bien | Excellent | 800% | Pièces aérospatiales légères |
À retenir: Gb 20crmnti a mieuxse résistance à l'usure que 40cr et acier au carbone, Merci à la carburation. C'est moins cher que l'acier inoxydable et le titane, en faire la meilleure valeur pourà haute usage, applications à stress élevé.
Perspective de la technologie Yigu sur GB 20Crmnti Alloy Steel
À la technologie Yigu, GB 20crmnti est notre premier choix pour les pièces carburisées comme les engrenages automobiles. Nous l'avons fourni aux clients pour 12+ années, et sonDurabilité etse résistance à l'usure répondre constamment aux normes élevées. Nous optimisons le processus de carburateur pour assurer une couche dure uniforme, Aider les clients à prolonger la durée de vie de 2 à 3x. Pour une utilisation en plein air, Nous le coupons avec des revêtements anti-Rust. Pour les fabricants ayant besoin de durable, parties à haute époque rentables, Gb 20crmnti est inégalé.
FAQ sur GB 20crmnti en acier en alliage
1. GB 20Crmnti peut-il être utilisé dans des environnements à haute température?
Oui -point de fusion (1420–1450 ° C) Permet de fonctionner de manière fiable à des températures allant jusqu'à 300 ° C. Pour des températures plus élevées (300–400 ° C), Nous vous recommandons d'ajuster le processus de tempérament (Augmenter à 250–300 ° C) Pour augmenter la stabilité de la chaleur.
2. Pourquoi le titane est-il (De) ajouté à gb 20crmnti?
Titane (De) Empêche la croissance des grains pendant la carbure. Sans, Les grains du métal deviendraient grands, réductionrésistance à l'impact et rendre la pièce sujette à la fissuration. Ti assure une structure à grains fins pour une force uniforme.
3. Comment améliorer la résistance à la corrosion de GB 20Crmnti?
Ajouter un revêtement protecteur: placage de zinc (Pour des pièces extérieures comme les boulons), revêtement en poudre (pour les composants structurels), ou placage chromé (Pour les pièces mobiles comme les roulements). Ces traitements peuvent prolonger la durée de vie dans des environnements humides de 5 à 10 ans.
