GB 20Crnimo Alliage acier: Propriétés, Applications & Guide de fabrication

Pièces métalliques Fabrication personnalisées

Si vous avez besoin d'un acier en alliage qui gère une contrainte élevée, Résiste, et fonctionne bien dans des environnements difficiles - comme des machines lourdes ou des pièces automobiles -GB 20Crnimo Alliage acier est un excellent choix. En tant qu'acier à faible alliage standard chinois, Il combine la force du chrome, La ténacité du nickel, et la résistance à la chaleur du molybdène. Ce guide décompose tout ce que vous devez savoir pour l'utiliser efficacement, De sa maquillage chimique aux histoires de réussite du monde réel.

1. Propriétés du matériau de GB 20Crnimo Alloy Steel

Les performances de GB 20crnimo sont enracinées dans ses propriétés bien équilibrées, tous conformes à la ChineGB / T 3077 standard. Explorons clairement chaque aspect clé.

1.1 Composition chimique

Les éléments de GB 20crnimo travaillent ensemble pour stimuler la force, dureté, et durabilité. Vous trouverez ci-dessous la plage de composition standard:

ÉlémentSymboleGamme de composition (%)Rôle clé dans l'alliage
Carbone (C)C0.17 - 0.23Fournit une base pour la force; équilibre la dureté et la ductilité
Chrome (Croisement)Croisement0.80 - 1.10RenforcerDurabilité etrésistance à la corrosion; améliore la résistance à l'usure
Nickel (Dans)Dans0.40 - 0.70Augmentationrésistance à l'impact (Même à basse température) et la ductilité
Molybdène (MO)MO0.15 - 0.25Augmentationforce de fatigue et stabilité à haute température; réduit la fragilité
Manganèse (MN)MN0.60 - 0.90Améliorermachinabilité et raffinement des grains; renforce l'alliage
Silicium (Et)Et0.17 - 0.37Agit comme un désoxydant pendant l'acier; Améliore la force globale
Soufre (S)S≤ 0.035Gardé bas pour éviter de se fissurer et de fracasser les pièces à stress élevé
Phosphore (P)P≤ 0.035Limité à empêcher la fragilité froide (fracture dans des environnements à basse température)

1.2 Propriétés physiques

Ces traits déterminent comment GB 20Crnimo se comporte dans différentes conditions de travail, comme les changements de température ou les champs magnétiques:

  • Densité: 7.85 g / cm³ (Conformément 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 or engine parts)
  • Conductivité thermique: 43 Avec(m · k) à 20 ° C (conserve bien la chaleur, adapté aux pièces qui fonctionnent en continu)
  • Capacité thermique spécifique: 465 J /(kg · k) à 20 ° C (absorbe régulièrement la chaleur, Éviter la déformation des balançoires de température soudaines)
  • Coefficient de dilatation thermique: 12.3 μm /(m · k) (faible extension, critique pour les pièces de précision comme les engrenages ou les arbres)
  • Propriétés magnétiques: Ferromagnétique (attire les aimants, Utile pour des outils tels que des pinces magnétiques ou des capteurs)

1.3 Propriétés mécaniques

GB 20Crnimo La résistance mécanique complète est déverrouillée aprèséteinte + tremper (Son traitement thermique standard). Vous trouverez ci-dessous les valeurs typiques testées aux normes chinoises:

PropriétéValeur typiqueStandard de test (GB)
Résistance à la traction≥ 980 MPAGB / T 228.1
Limite d'élasticité≥ 785 MPAGB / T 228.1
Élongation≥ 12%GB / T 228.1
Réduction de la zone≥ 45%GB / T 228.1
Dureté (Brinell)241 - 286 HBGB / T 231.1
Dureté (Rockwell C)24 - 30 HRCGB / T 230.1
Dureté (Vickers)245 - 290 HVGB / T 4340.1
Résistance à l'impact≥ 70 JGB / T 229
Force de fatigue~ 530 MPaGB / T 3075

1.4 Autres propriétés

  • Résistance à la corrosion: Modéré (résiste à l'humidité légère, huiles, et produits chimiques industriels; Utilisez du placage de zinc ou de la peinture pour les environnements extérieurs / humides)
  • Se résistance à l'usure: Bien (grâce à chrome (Croisement) et traitement thermique; adapté aux pièces mobiles comme les roulements ou les rouleaux)
  • Machinabilité: Équitable (Plus doux dans l'état recuit; Utiliser l'acier à grande vitesse (HSS) ou outils en carbure avec du liquide de coupe pour réduire l'usure des outils)
  • Soudabilité: Acceptable (préchauffer 250 - 300 ° C et gâterie thermique post-affichée pour éviter la fissuration; Utiliser des électrodes à faible hydrogène)
  • Durabilité: Excellent (Le traitement thermique pénètre profondément, Assurer une résistance uniforme dans des pièces épaisses comme les arbres de machines lourds)

2. Applications de GB 20Crnimo Alloy Steel

Le mélange de force de GB 20crnimo, dureté, et la résistance à la chaleur le rend idéal pourapplications à stress élevé dans toutes les industries. Voici ses utilisations les plus courantes, avec des exemples du monde réel:

2.1 Industrie automobile

Voitures, camions, et les véhicules commerciaux s'appuient sur sa durabilité pour les pièces critiques:

  • Arbres: A Chinese heavy-duty truck manufacturer uses it for drive shafts—its limite d'élasticité (≥785 MPa) gère les charges de 25 tonnes sans se pencher.
  • Engrenages: Un constructeur automobile domestique l'utilise pour des engrenages de transmission; le force de fatigue (~ 530 MPa) prolonge la durée de vie 35% contre. carbone.
  • Essieux: Compact SUVs use GB 20CrNiMo axles—its résistance à l'impact (≥ 70 J) empêche la fracture pendant la conduite hors route.

2.2 Mécanique & Machinerie lourde

Les machines industrielles ont besoin de pièces qui durent grâce à une utilisation continue:

  • Roulements: A manufacturing plant uses it for conveyor belt bearings—its se résistance à l'usure réduit les temps d'arrêt de la maintenance par 25%.
  • Ressorts: Un fabricant d'équipements de construction l'utilise pour les ressorts de godet d'excavatrice; Son élasticité (de la température) résister 9,000+ cycles de compression.
  • Rouleaux: Les aciéries les utilisent pour les rouleaux rouleaux; c'est dureté (241–286 HB) résiste à la déformation à partir de feuilles de métal chaud.

2.3 Composants structurels

Pour les infrastructures et les structures lourdes, il fournit une force fiable:

  • Arbres de grue: Port cranes use it for hoist shafts—its résistance à la traction (≥980 MPa) gère les conteneurs de 40 tonnes sans se casser.
  • Attaches de pont: Les routes de grande place utilisent les boulons GB 20Crnimo; avec revêtement anti-rust, Ils restent stables à l'extérieur pour 10+ années.

3. Techniques de fabrication pour GB 20Crnimo Alloy Steel

Pour maximiser les performances de GB 20crnimo, 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), nickel (Dans), et molybdène (MO) sont ajoutés pour atteindre la composition cible. EAF est flexible et réduit les déchets, Idéal pour les pièces personnalisées comme les grands arbres.
  • 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 traitement thermique est essentiel pour débloquer le plein potentiel de GB 20Crnimo. Le processus standard pour les pièces à stress élevé est:

  1. Recuit: Chauffer 820 - 850 ° C, refroidir lentement. Adoucit l'alliage pour l'usinage plus facile (coupe l'usure de l'outil par 30%).
  2. Éteinte: Chauffer 830 - 860 ° C, refroidir rapidement dans l'huile. Hardens the steel to reach résistance à la traction ≥980 MPa.
  3. Tremper: Chauffer 500 - 550 ° C, refroidir dans l'air. Réduit la fragilité tout en conservant la force - critique pour des pièces comme des engrenages ou des arbres.
  4. Carburisant (facultatif): Chauffer 900 - 950 ° C dans une atmosphère riche en carbone. Ajoute une couche extérieure dure (0.8–1,0 mm d'épaisseur) pour augmenter se résistance à l'usure (Idéal pour les roulements).

3.3 Formation de processus

Gb 20crnimo est transformé en pièces en utilisant:

  • Forgeage: Martelé ou pressé 1100 - 1200 ° C. Aligne la structure des grains du métal, croissant résistance à la traction par 12% contre. pièces de coulée. Utilisé pour les engrenages, arbres, et composants de la grue.
  • Roulement: Passé à travers des rouleaux pour faire des barres, feuilles, ou tiges. Utilisé pour des formes de base comme des blancs de boulons ou du stock de ressort.
  • Extrusion: Poussé à travers un dé (Par exemple, arbres creux). Idéal pour les pièces de précision comme les composants de transmission automobile.

3.4 Processus d'usinage

Après avoir formé, Les pièces sont finies avec l'usinage de précision:

  • Tournant: Utilise un tour pour faire des pièces cylindriques (Par exemple, arbres). Utiliser du liquide de coupe (Par exemple, huile minérale) Pour éviter la surchauffe et l'usure des outils.
  • Fraisage: Utilise un coupeur rotatif pour façonner les dents d'engrenage ou les courses de roulements. Les outils en carbure fonctionnent mieux pour la haute précision (Par exemple, Tolérance à la dent d'engrenage ± 0,02 mm).
  • Forage: Crée des trous pour les boulons ou les attaches. Exercices à grande vitesse (900–1400 tr / min) Évitez de craquer.
  • Affûtage: Lisser les surfaces aux tolérances serrées (Par exemple, ± 0,01 mm pour porter des anneaux intérieurs). Améliorer se résistance à l'usure by reducing surface friction.

4. Étude de cas: GB 20Crnimo dans des essieux de camions lourds

Un fabricant de camions chinois a été confronté à un problème: Leurs essieux en acier en carbone ont continué à échouer dans les régions froides du nord, conduisant à des réparations coûteuses en bordure de route. Ils sont passés à GB 20Crnimo et ont résolu le problème.

4.1 Défi

Les camions de 25 tonnes du fabricant fonctionnaient à des températures aussi basses que -25 ° C. Les essieux en acier en carbone avaient un faiblerésistance à l'impact (35 J), les faisant se fissurer sous des charges lourdes. Le taux d'échec était 7% par année, blesser la confiance des clients.

4.2 Solution

Ils sont passés aux essieux GB 20Crnimo, en utilisant:

  • Forgeage (1150° C) pour aligner la structure des grains et augmenter la résistance.
  • Éteinte (840° C) + tremper (520° C) pour atteindre 800 MPA limite d'élasticité et 75 J résistance à l'impact.
  • Placage de zinc-nickel to improve corrosion resistance in snowy, conditions salées.

4.3 Résultats

  • Durée de vie: Les essieux durent maintenant 300,000 KM - Double la durée de vie précédente.
  • Économies de coûts: Réduction des coûts d'entretien de 220 000 ¥ par an (par usine).
  • Fiabilité: Le taux de défaillance a chuté de 7% à 1%, Restaurer la confiance des clients.

5. Analyse comparative: Gb 20crnimo vs. Autres matériaux

Comment GB 20Crnimo s'accumule-t-il contre des alternatives communes? Vous trouverez ci-dessous une comparaison côte à côte des traits clés:

MatérielRésistance à la tractionRésistance à l'impactRésistance à la corrosionCoût (contre. GB 20Crnimo)Mieux pour
GB 20Crnimo≥980 MPa≥ 70 JModéré100% (base)Stress élevé, parties à l'environnement du froid
Acier inoxydable (304)515 MPA60 JExcellent170%Équipement alimentaire / chimique
Carbone (45#)600 MPA35 JFaible50%Pièces à stress basse (supports)
Acier en alliage (40Croisement)980 MPA47 JModéré80%Pièces de machines générales
Aluminium (6061)310 MPA110 JBien120%Pièces légères (cadres de voiture)

À retenir: Gb 20crnimo a bien mieuxrésistance à l'impact que 40cr ou en acier au carbone, Le rendre idéal pour les climats froids. C'est moins cher que l'acier inoxydable et l'aluminium, en faire la meilleure valeur pourstress élevé, applications à faible température.

Perspective de la technologie Yigu sur GB 20Crnimo Alloy Steel

À la technologie Yigu, Gb 20crnimo est un go-to pour les clients ayant besoin de dur, pièces fiables - en particulier dans des environnements froids ou lourds. Nous l'avons fourni pour des essieux de camions et des arbres de machines pour 13+ années, et sonténacité améliorée en nickel etrésistance à la chaleur au molybdène ne jamais décevoir. Nous recommandons souvent de tempérer à 520–550 ° C pour une résistance optimale et des revêtements anti-Rust pour une utilisation en plein air, Aider les clients à réduire les coûts de maintenance en 30%. Pour les fabricants chinois priorisant la durabilité dans des conditions difficiles, Gb 20crnimo est inégalé.

FAQ sur GB 20Crnimo Alloy Steel

1. GB 20Crnimo peut-il être utilisé à des températures extrêmement froides?

Oui -résistance à l'impact (≥ 70 J) Permet de fonctionner de manière fiable à des températures aussi basses que -30 ° C. Pour les climats plus froids (-35° C ou en dessous), Nous vous recommandons d'ajuster le processus de tempérament (plus bas à 480–500 ° C) pour stimuler la ténacité plus.

2. Quelle est la différence entre GB 20Crnimo et GB 40CR?

Gb 20crnimo contientnickel (Dans) etmolybdène (MO), en donnant 50% plus hautrésistance à l'impact et une meilleure stabilité à haute température que GB 40CR. Choisissez GB 20Crnimo pour les environnements froids ou les pièces à stress élevé (Par exemple, essieux de camion), et gb 40cr pour des utilisations moins exigeantes (Par exemple, Geilles de machines générales).

3. Comment améliorer la résistance à la corrosion de GB 20Crnimo?

Ajouter un revêtement protecteur: placage de zinc-nickel (pour froid, régions salées comme le nord de la Chine), 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 difficiles de 8 à 12 ans.

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