あなたがハイウェアを作るのに優れている合金鋼を探しているなら, 自動車用品や機械のシャフトなど、高ストレス部品 - GB 20CRMNTI合金鋼 傑出した選択です. 広く使用されている中国の標準的な浸炭合金として, 優れたハードナビリティを組み合わせています, 耐摩耗性, とタフネス. このガイドは、すべての重要な詳細を分類します, その化学組成から現実世界の性能まで, 効果的に使用するのに役立ちます.
1. GB 20CRMNTI合金鋼の材料特性
GB 20CRMNTIのユニークなパフォーマンスは、慎重にバランスの取れたプロパティから来ています, すべて中国に準拠していますGB/T 3077 標準. 各側面をはっきりと探求しましょう.
1.1 化学組成
GB 20CRMNTIの要素は協力して浸炭効果と機械的強度を高めます. 以下は標準構成範囲です:
| 要素 | シンボル | 構成範囲 (%) | 合金における重要な役割 |
|---|---|---|---|
| 炭素 (c) | c | 0.17 - 0.23 | 浸炭の良い基盤を提供します; 硬度と靭性のバランス |
| クロム (cr) | cr | 1.00 - 1.30 | 強化ハーデン剤 そして耐摩耗性; 浸炭の深さを改善します |
| マンガン (Mn) | Mn | 1.00 - 1.30 | ブースト加工性 および穀物の洗練; 熱処理後の脆性を低下させます |
| シリコン (そして) | そして | 0.17 - 0.37 | 鉄鋼製造中にデオキシ剤として機能します; 延性を失うことなく合金を強化します |
| チタン (の) | の | 0.04 - 0.10 | 浸炭中の穀物の成長を防ぎます; 部品全体の均一な硬度を保証します |
| モリブデン (MO) | MO | ≤ 0.15 | 最小化; 少量は、高温安定性をわずかに向上させます |
| 硫黄 (s) | s | ≤ 0.035 | 浸漬部品の割れを避けるために低く保ちます |
| リン (p) | p | ≤ 0.035 | 冷たい脆性を防ぐために制限されます (低温環境での骨折) |
1.2 物理的特性
これらの特性は、さまざまな労働条件でGB 20CRMNTIがどのように振る舞うかを決定します:
- 密度: 7.85 g/cm³ (ほとんどの鉄合金と同じ, 既存のデザインに簡単に統合できます)
- 融点: 1420 - 1450°C (high enough for 高温アプリケーション like industrial rollers)
- 熱伝導率: 44 w/(M・k) 20°Cで (熱をよく保ちます, 継続的に動作する部品に適しています)
- 比熱容量: 465 J/(kg・k) 20°Cで (熱を着実に吸収します, 温度の揺れからのゆがみを避けます)
- 熱膨張係数: 12.2 μm/(M・k) (低拡張, ギアのような精度部品にとって重要です)
- 磁気特性: 強磁性 (磁石を引き付けます, 磁気クランプなどのツールに役立ちます)
1.3 機械的特性
GB 20CRMNTIの機械的強度は、その後完全にロック解除されます浸炭 + 消光 + 焼き戻し (その標準的な熱処理). 以下は、中国の基準でテストされた典型的な値です:
| 財産 | 典型的な値 | テスト標準 (GB) |
|---|---|---|
| 抗張力 | ≥ 1100 MPA | GB/T 228.1 |
| 降伏強度 | ≥ 850 MPA | GB/T 228.1 |
| 伸長 | ≥ 10% | GB/T 228.1 |
| 面積の削減 | ≥ 45% | GB/T 228.1 |
| 硬度 (ブリネル) | 280 - 340 HB | GB/T 231.1 |
| 硬度 (ロックウェルc) | 29 - 35 HRC | GB/T 230.1 |
| 硬度 (ビッカーズ) | 290 - 350 HV | GB/T 4340.1 |
| 衝撃の靭性 | ≥ 60 j | GB/T 229 |
| 疲労強度 | 〜550 MPa | GB/T 3075 |
1.4 その他のプロパティ
- 耐食性: 適度 (軽度の水分と工業用オイルに抵抗します; 屋外で使用するために亜鉛メッキまたは塗料が必要です)
- 耐摩耗性: 素晴らしい (thanks to carburizing and クロム (cr); ギアやベアリングなどの可動部品に最適です)
- 加工性: 良い (アニール状態で柔らかい; 高速スチールを使用します (HSS) または、液体を切断する炭化物ツール)
- 溶接性: 許容できる (予熱します 250 - 割れを避けるために、300°Cと溶接後の熱処理; 低水素電極を使用します)
- ハーデン剤: 並外れた (浸炭は深く浸透します, 硬い外側の層と丈夫なコアを確保します)
2. GB 20CRMNTI合金鋼のアプリケーション
GB 20crmntiの強さと耐摩耗性はそれを理想的にします高ストレス, ハイウェアアプリケーション. 以下は、実際の例で最も一般的な用途を紹介します:
2.1 自動車産業
車と商用車は、主要な伝送部品の耐久性に依存しています:
- ギア: A Chinese automaker uses it for manual transmission gears—its 耐摩耗性 ギアの寿命を延長します 40% vs. 炭素鋼.
- シャフト: 頑丈なトラックメーカーは、ドライブシャフトに使用します; the 疲労強度 (〜550 MPa) 破壊せずに一定のトルクを処理します.
- 車軸: Compact SUVs use GB 20CrMnTi axles—its 衝撃の靭性 (≥60j) オフロード運転中の曲げを防ぎます.
2.2 機械工学
産業機械は、その難解性から利益を得ています:
- ベアリング: 製造工場はコンベアベルトベアリングに使用します。 30%.
- ローラー: 印刷機械は圧力ローラーに使用します; その 硬度 (280–340 HB) 紙の摩擦による摩耗を抵抗します.
- ボルトとファスナー: High-speed machine tools use it for critical bolts—its 抗張力 (≥1100MPa) 振動が緩んで抵抗します.
2.3 重機
大規模な機器用, 信頼できるパフォーマンスを提供します:
- スプリング: 建設掘削機はそれをバケットスプリングに使用します; その弾力性 (焼き戻しから) 耐性 10,000+ 圧縮サイクル.
- 構造コンポーネント: Mining machinery uses it for crusher shafts—its ハーデン剤 ensures uniform strength in thick sections.
3. GB 20CRMNTI合金鋼の製造技術
GB 20CRMNTIのパフォーマンスを最大化するため, これらの業界が実証する製造手順に従ってください:
3.1 スチール製造プロセス
通常、2つの方法を使用して作成されます:
- 電気弧炉 (EAF): 中程度のバッチで最も一般的です. スクラップスチールは電極で溶けています, それから クロム (cr), マンガン (Mn), そして チタン (の) ターゲット構成に到達するために追加されます. EAFは柔軟性があり、廃棄物を減らします, 大きなギアなどのカスタムパーツに最適です.
- 基本的な酸素炉 (bof): 大量生産に使用されます. 溶融鉄を酸素と混合して不純物を除去します, 次に、合金要素が追加されます. BOFは、ボルトのような標準部品の方がより速く、費用対効果が高い.
3.2 熱処理
浸炭は、GB 20CRMNTIのコア熱処理です. 標準プロセスはです:
- アニーリング: 熱に加熱します 820 - 850°C, ゆっくり涼しい. 機械加工を容易にするために合金を柔らかくします (ツール摩耗をカットします 35%).
- 浸炭: 熱に加熱します 900 - 炭素が豊富な大気中の950°C (例えば。, 天然ガス). 0.8〜1.2 mmの硬い外側層を作成します (炭素含有量0.8〜1.0％) のために 耐摩耗性.
- 消光: オイルで急速に冷却します (から 830 - 850°C). 浸炭層をHRC 58–62に強化します.
- 焼き戻し: 熱に加熱します 180 - 220°C, 空気で涼しい. 外側の層を硬く保ちながら、脆性を低下させます.
3.3 プロセスの形成
使用して部品に形作られています:
- 鍛造: ハンマーまたは押した 1100 - 1200°C. 金属の穀物を揃えます, 増加 抗張力 による 15% vs. パーツをキャストします. ギアやシャフトに使用されます.
- ローリング: ローラーを通過してバーやシートを作りました. ボルトブランクなどの基本的な形状に使用されます.
- 押し出し: 複雑な形を作るためにダイを押して押しました (例えば。, 中空のシャフト). トランスミッションコンポーネントなどの精密部品に最適です.
3.4 加工プロセス
形成後, 部品は完成しています:
- 旋回: 旋盤を使用して円筒形の部分を作ります (例えば。, シャフト). 切断液を使用して、過熱を防ぎます.
- ミリング: 回転カッターを使用してギア歯を形作ります. 炭化物ツールは精度のために最適です (例えば。, ギア歯耐性±0.02 mm).
- 掘削: ボルト用の穴を作成します. 高速ドリル (1000–1500 rpm) 割れを避けてください.
- 研削: 浸炭表面を滑らかにして、耐性を強くします. 改善します 耐摩耗性 by reducing surface friction.
4. ケーススタディ: 自動車トランスミッションギアのGB 20CRMNTI
中国の自動車工場が問題に直面しました: それらの炭素鋼トランスミッションギアはその後失敗しました 150,000 km, 費用のかかるリコールを引き起こします. 彼らはGB 20CRMNTIに切り替え、問題を解決しました.
4.1 チャレンジ
工場のコンパクト車は都市部で使用されていました, 頻繁にスタートストップサイクルがあります. 炭素鋼のギアは低かった耐摩耗性 そして疲労強度 (400 MPA), 歯の摩耗と伝播の滑りにつながります.
4.2 解決
彼らはGB 20CRMNTIギアに切り替えました, 使用:
- 浸炭 (920°C for 4 時間) aを作成します 1.0 MMハードアウターレイヤー.
- 消光 + 焼き戻し (190°C) HRCに到達します 60 表面上 30 コアのHRC.
- 精密粉砕 to smooth gear teeth, 摩擦を減らす.
4.3 結果
- サービスライフ: ギアは今最後になりました 300,000 km - 前の寿命を捨てます.
- コスト削減: リコール費用は年間250,000円削減します.
- パフォーマンス: 流行効率が改善されました 5%, 燃料消費量の削減.
5. 比較分析: GB 20CRMNTI対. その他の材料
GB 20CRMNTIは、一般的な代替品に対してどのように積み重なっていますか? これが並んでいる比較です:
| 材料 | 抗張力 | 耐摩耗性 | 耐食性 | 料金 (vs. GB 20CRMNTI) | に最適です |
|---|---|---|---|---|---|
| GB 20CRMNTI | ≥1100MPa | 素晴らしい | 適度 | 100% (ベース) | ハイウェアパーツ (ギア, ベアリング) |
| ステンレス鋼 (304) | 515 MPA | 良い | 素晴らしい | 180% | 食品/化学機器 |
| 炭素鋼 (45#) | 600 MPA | 低い | 低い | 50% | 低ストレス部品 (ブラケット) |
| 合金鋼 (40cr) | 980 MPA | 良い | 適度 | 80% | 一般的な機械部品 |
| チタン (学年 5) | 1100 MPA | 良い | 素晴らしい | 800% | 軽量の航空宇宙部品 |
重要なポイント: GB 20CRMNTIの方が良いです耐摩耗性 40crおよび炭素鋼よりも, 浸炭に感謝します. ステンレス鋼やチタンよりも安いです, それを最高の価値にしますハイウェア, 高ストレスアプリケーション.
GB 20CRMNTI合金鋼に関するYiguテクノロジーの視点
Yiguテクノロジーで, GB 20CRMNTIは、自動車用品のような浸炭部品の最大の選択肢です. クライアントに提供しました 12+ 年, そしてそのハーデン剤 そして耐摩耗性 一貫して高い基準を満たしています. 浸炭プロセスを最適化して、均一な硬い層を確保する, クライアントが一部の寿命を2〜3倍に拡大するのを支援します. 屋外で使用します, アンチラストコーティングと組み合わせます. 耐久性が必要なメーカー向け, 費用対効果の高いハイウェアパーツ, GB 20CRMNTIは比類のないものです.
GB 20CRMNTI合金鋼に関するFAQ
1. GB 20CRMNTIは、高温環境で使用できます?
はい - its融点 (1420–1450°C) 最大300°Cまでの温度で確実に機能します. より高い温度の場合 (300–400°C), 焼き戻しプロセスを調整することをお勧めします (250〜300°Cに増加します) 熱安定性を高めるため.
2. なぜチタンがあるのか (の) GB 20CRMNTIに追加されました?
チタン (の) 浸炭中の穀物の成長を防ぎます. それなしで, 金属の穀物は大きくなります, 削減衝撃の靭性 そして、部分を割る傾向があります. Tiは、均一な強度のための細粒構造を保証します.
3. GB 20CRMNTIの腐食抵抗を改善する方法?
保護コーティングを追加します: 亜鉛メッキ (ボルトのような屋外部品用), パウダーコーティング (構造コンポーネント用), またはクロムメッキ (ベアリングのような可動部品用). これらの治療は、湿度の高い環境でのサービス寿命を5〜10年まで延長することができます.
