Sekiranya anda memerlukan keluli yang mengimbangi keras, Permukaan tahan haus dengan teras yang sukar untuk gear, aci, atau camshaft-EN 16MNCR5 kes pengerasan keluli adalah penyelesaian anda. Sebagai aloi standard Eropah, Ia cemerlang dalamkes pengerasan (karburisasi), menjadikannya sesuai untuk tekanan tinggi, bahagian bergerak. Panduan ini memecah semua yang anda perlu tahu, dari kimianya ke kisah kejayaan dunia nyata, untuk membantu anda menggunakannya dengan berkesan.
1. Ciri -ciri Bahan EN 16MNCR5 Kes Hardening Steel
Prestasi EN 16MNCR5 ditakrifkan oleh kesesuaiannya untuk pengerasan kes, semua mematuhiDalam 10084 (Standard Eropah untuk Keluli Pengerasan Kes). Mari kita meneroka sifat utamanya secara terperinci.
1.1 Komposisi kimia
Unsur -unsur aloi berfungsi bersama untuk membolehkan pengerasan kes mendalam sambil menjaga teras sukar. Berikut adalah julat komposisi standard:
| Elemen | Simbol | Julat komposisi (%) | Peranan utama dalam aloi |
|---|---|---|---|
| Karbon (C) | C | 0.14 - 0.19 | Kandungan karbon rendah membolehkan mendalamkes pengerasan (membentuk lapisan luar yang keras tanpa membuat teras rapuh) |
| Mangan (Mn) | Mn | 1.00 - 1.30 | MeningkatkanHardenability dankebolehkerjaan; menguatkan teras semasa rawatan haba |
| Chromium (Cr) | Cr | 0.80 - 1.10 | MeningkatkanPakai rintangan kes itu; Meningkatkan ketahanan kakisan dan keseragaman karburisasi |
| Silikon (Dan) | Dan | 0.15 - 0.35 | Bertindak sebagai deoxidizer semasa pembuatan keluli; menghalang pengoksidaan semasa rawatan haba |
| Sulfur (S) | S | ≤ 0.035 | Disimpan rendah untuk mengelakkan retak dalam bahagian-bahagian yang keras dan aplikasi tekanan tinggi |
| Fosforus (P) | P | ≤ 0.035 | Terhad untuk mengelakkan kelembutan sejuk (patah dalam persekitaran suhu rendah) |
| Nikel (Dalam) | Dalam | ≤ 0.30 | Jejak jejak sedikit bertambah baikkesan ketangguhan tanpa peningkatan kos |
| Molybdenum (Mo) | Mo | ≤ 0.10 | Kandungan minimum; jumlah kecil meningkatkan kestabilan suhu tinggi |
| Vanadium (V) | V | ≤ 0.05 | Jumlah kecil memperbaiki struktur bijirin untuk pakaian seragamkekerasan kes dan kekuatan teras |
1.2 Sifat fizikal
Ciri-ciri ini menentukan bagaimana EN 16MNCR5 berkelakuan dalam pembuatan dan penggunaan dunia nyata:
- Ketumpatan: 7.85 g/cm³ (Selaras dengan kebanyakan aloi ferus, senang disatukan ke dalam reka bentuk yang ada)
- Titik lebur: 1420 - 1450 ° C. (high enough for menunaikan and high-temperature applications like engine camshafts)
- Kekonduksian terma: 44 W/(m · k) pada 20 ° C. (mengekalkan haba secara merata semasa pengerasan kes, memastikan kedalaman kes seragam)
- Kapasiti haba tertentu: 465 J/(kg · k) pada 20 ° C. (menyerap haba dengan mantap, mengelakkan melengkung semasa rawatan haba)
- Pekali pengembangan haba: 12.3 μm/(m · k) (pengembangan yang rendah, Kritikal untuk bahagian ketepatan seperti gigi gear)
- Sifat magnet: Ferromagnet (menarik magnet, berguna untuk pengapit magnet semasa pemesinan)
1.3 Sifat mekanikal
Potensi penuh EN 16MNCR5 dibuka selepaskarburisasi + pelindapkejutan + pembiakan (proses pengerasan kes standard). Di bawah adalah nilai biasa (Diuji dengan standard):
| Harta | Nilai tipikal (Selepas kes pengerasan) | Standard ujian (Dalam) |
|---|---|---|
| Kekuatan tegangan | ≥ 900 MPA | Dalam ISO 6892-1 |
| Kekuatan hasil | ≥ 650 MPA | Dalam ISO 6892-1 |
| Pemanjangan | ≥ 12% | Dalam ISO 6892-1 |
| Pengurangan kawasan | ≥ 45% | Dalam ISO 6892-1 |
| Kekerasan kes | 58 - 62 HRC (Rockwell c) | Dalam ISO 6508-1 |
| Kekerasan teras | 28 - 32 HRC (Rockwell c) | Dalam ISO 6508-1 |
| Kekerasan (Brinell) | 270 - 310 Hb (teras) | Dalam ISO 6506-1 |
| Kesan ketangguhan | ≥ 60 J (-20° C., teras) | Dalam ISO 148-1 |
| Kekuatan keletihan | ~ 500 MPa | Dalam ISO 13003 |
| Kedalaman pengerasan kes | 0.8 - 1.2 mm (tipikal) | Dalam ISO 3754 |
1.4 Sifat lain
- Rintangan kakisan: Sederhana (Menentang kelembapan ringan dan minyak perindustrian; Gunakan penyaduran zink atau cat untuk persekitaran luaran/lembap)
- Pakai rintangan: Cemerlang (terima kasih kepada kekerasan kes 58-62 HRC; Sesuai untuk bergerak bahagian seperti gear atau pinion)
- Kebolehkerjaan: Baik (Lembut dalam keadaan annealed -180-220 HB -jadi alat pemotongan bertahan lebih lama; Gunakan alat HSS atau karbida dengan pemotongan cecair)
- Kebolehkalasan: Boleh diterima (Panaskan 250 -300 ° C dan anneal pasca-kimpalan untuk mengelakkan retak; Gunakan elektrod hidrogen rendah)
- Hardenability: Sangat bagus (Carburizing menembusi dengan mendalam, memastikan kes keras seragam walaupun di bahagian tebal seperti aci tugas berat)
2. Permohonan EN 16MNCR5 Kes Hardening Steel
Permukaan keras dan teras yang sukar dan sukar menjadikannya sempurna untuktekanan tinggi, bahagian yang rawan memakai di seluruh industri. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa, dengan contoh dunia nyata:
2.1 Industri automotif
Kereta, trak, dan kenderaan komersial bergantung pada ketahanannya untuk bahagian penghantaran dan enjin:
- Gear: A European automaker uses it for manual transmission gears—its Pakai rintangan (58-62 kes HRC) memanjangkan hayat gear dengan 40% vs. Keluli yang tidak bersuara.
- Camshafts: Enjin Diesel Gunakan Camshafts EN 16MNCR5; kes keras menahan haus dari pengangkat injap, Walaupun teras sukar mengendalikan tekanan mekanikal yang berterusan.
- Aci: Kenderaan elektrik (EV) drive shafts use it—its kekuatan keletihan (~ 500 MPa) menahan tork berterusan tanpa pecah.
- Pinion: Pinion pembezaan dalam trak menggunakannya; The kedalaman pengerasan kes (0.8-1.2 mm) memastikan ketahanan jangka panjang di bawah beban berat.
2.2 Kejuruteraan Mekanikal
Mesin perindustrian mendapat manfaat daripada keseimbangan kekuatan dan rintangan haus:
- Galas: Sistem penghantar di kilang -kilang menggunakannya untuk kaum bearing -permukaan kerasnya mengurangkan geseran, memotong masa penyelenggaraan oleh 25%.
- Rollers: Tekanan Percetakan Gunakan penggelek EN 16MNCR5; kekerasan kes seragam memastikan tekanan yang konsisten di atas kertas, Meningkatkan kualiti cetak.
- Bolt dan pengikat: High-speed machine tools use it for critical bolts—its kekuatan tegangan (≥900 MPa) Menentang getaran melonggarkan.
2.3 Jentera berat
Peralatan berskala besar dalam pembinaan dan perlombongan bergantung pada ketangguhannya:
- Mata air: Mata air baldi penggali menggunakannya; teras terkawal mengekalkan keanjalan, sementara kes keras menentang pakaian gores dari serpihan.
- Komponen struktur: Cangkuk kren Gunakan EN 16MNCR5 -terasnya yang sukar (28-32 HRC) mengendalikan beban 30 tan, dan kes keras menahan kakisan dari pendedahan luaran.
3. Teknik pembuatan untuk keluli pengerasan kes en 16mncr5
Untuk memaksimumkan prestasi EN 16MNCR5, Ikuti langkah-langkah terbukti industri ini-dengan tumpuankes pengerasan (kelebihan utamanya):
3.1 Proses pembuatan keluli
EN 16MNCR5 biasanya dihasilkan menggunakan dua kaedah, Kedua -duanya dioptimumkan untuk keseragaman aloi:
- Relau arka elektrik (EAF): Paling biasa untuk kelompok sederhana. Keluli sekerap dicairkan dengan elektrod, kemudian Mangan (Mn) dan Chromium (Cr) ditambah untuk mencapai komposisi sasaran. EAF fleksibel, Sesuai untuk bahagian tersuai seperti camshafts besar.
- Relau oksigen asas (Bof): Digunakan untuk pengeluaran besar -besaran. Besi cair bercampur dengan oksigen untuk menghilangkan kekotoran, Kemudian elemen aloi ditambah. BOF lebih cepat dan kos efektif untuk bahagian standard seperti gear atau bolt.
3.2 Rawatan haba (Kritikal untuk pengerasan kes)
Kes pengerasan adalah proses teras untuk EN 16MNCR5. Urutan standard adalah:
- Penyepuhlindapan: Panas ke 820 - 850 ° C., sejuk perlahan -lahan. Melembutkan keluli hingga 180-220 HB, menjadikannya mudah untuk mesin (pemotongan alat dipakai oleh 35%).
- Karburisasi: Panas ke 900 -950 ° C dalam suasana yang kaya dengan karbon (Mis., gas asli atau propana) selama 4-6 jam. Karbon meresap ke permukaan, Membuat lapisan karbon tinggi (0.8-1.0% c) untuk kekerasan kes.
- Pelindapkejutan: Sejuk dengan cepat dalam minyak (dari 830 - 850 ° C.). Mengeras permukaan karburized hingga 58-62 HRC sambil menjaga teras sukar.
- Pembiakan: Panas ke 180 - 220 ° C., sejuk di udara. Mengurangkan kelembutan dalam kes itu tanpa kehilangan kekerasan -kritikal untuk bahagian seperti gear yang menghadapi kesan.
- Nitriding (pilihan): Untuk rintangan haus tambahan, panas ke 500 -550 ° C dalam suasana yang kaya dengan nitrogen. Menambah nipis (0.1-0.2 mm) Lapisan super keras (65-70 HRC), Sesuai untuk galas.
3.3 Proses membentuk
EN 16MNCR5 dibentuk menjadi bahagian sebelum rawatan haba (Apabila ia lembut):
- Menunaikan: Dibelasah atau ditekan di 1100 - 1200 ° C.. Sejajarkan struktur bijirin logam, bertambah kekuatan tegangan oleh 15% vs. Bahagian Cast. Digunakan untuk camshafts, aci, dan gear.
- Bergulir: Melalui penggelek untuk membuat bar, helaian, atau batang. Digunakan untuk bentuk asas seperti kosong bolt atau stok musim bunga.
- Penyemperitan: Ditolak melalui mati untuk membuat bentuk kompleks (Mis., Aci berongga). Sesuai untuk bahagian ketepatan seperti aci pemacu EV.
3.4 Proses pemesinan
Pemesinan dilakukan selepas penyepuhlindapan (Apabila keluli lembut) Untuk mengelakkan alat merosakkan:
- Berpaling: Menggunakan pelarik untuk membuat bahagian silinder (Mis., aci). Gunakan cecair pemotongan (Minyak mineral) untuk mengelakkan terlalu panas.
- Penggilingan: Menggunakan pemotong berputar untuk membentuk gigi gear atau lobus camshaft. Alat karbida berfungsi dengan baik untuk ketepatan (Mis., Toleransi gigi gear ± 0.02 mm).
- Penggerudian: Membuat lubang untuk bolt. Latihan berkelajuan tinggi (1000-1500 rpm) Elakkan memecahkan keluli lembut.
- Pengisaran: Selesai selepas kes pengerasan untuk melicinkan permukaan keras. Memastikan toleransi yang ketat (± 0.01 mm) untuk bahagian seperti kaum yang membawa.
4. Kajian kes: EN 16MNCR5 dalam gear penghantaran automotif
Pengilang bahagian automotif Eropah menghadapi masalah: gear keluli yang tidak berkulit keras mereka gagal selepas 150,000 km, membawa kepada pengimbasan yang mahal. Mereka beralih ke EN 16MNCR5 -dan menyelesaikan masalah.
4.1 Cabaran
Pengilang membekalkan gear untuk kereta padat yang digunakan di kawasan bandar (Kitaran permulaan yang kerap). Keluli yang tidak berkulit keras mempunyai rendahPakai rintangan (30 HRC), yang membawa kepada haus gigi dan slippage transmisi. Kadar kegagalan adalah 7% setahun, Reputasi jenama yang menyakitkan.
4.2 Penyelesaian
Mereka beralih ke gear EN 16MNCR5, menggunakan:
- Menunaikan (1150° C.) untuk menyelaraskan struktur bijirin dan meningkatkan kekuatan teras.
- Penyepuhlindapan (830° C.) untuk melembutkan keluli untuk pemesinan.
- Karburisasi (920° C untuk 5 jam) untuk membuat a 1.0 kes keras mm.
- Pelindapkejutan + pembiakan (200° C.) untuk mencapai 59 Kekerasan kes HRC dan 30 Kekerasan teras HRC.
- Pengisaran ketepatan to smooth gear teeth, mengurangkan geseran.
4.3 Hasilnya
- Hayat perkhidmatan: Gear sekarang terakhir 300,000 km -menggabungkan jangka hayat sebelumnya.
- Penjimatan kos: Potongan semula kos sebanyak € 250,000 setahun.
- Prestasi: Kecekapan penghantaran bertambah baik oleh 6%, mengurangkan penggunaan bahan api untuk pemilik kereta.
5. Analisis perbandingan: Dan 16mncr5 vs. Bahan lain
Bagaimana EN 16MNCR5 menumpuk terhadap alternatif biasa -termasuk keluli pengerasan kes lain? Berikut adalah perbandingan bersebelahan:
| Bahan | Kekerasan kes | Kekerasan teras | Kedalaman kes | Kekuatan tegangan | Kos (vs. EN 16MNCR5) | Terbaik untuk |
|---|---|---|---|---|---|---|
| EN 16MNCR5 | 58-62 HRC | 28-32 HRC | 0.8-1.2 mm | ≥900 MPa | 100% (asas) | Bahagian-bahagian kes-kes yang umum (gear, aci) |
| A 20mncr5 | 58-62 HRC | 30-34 HRC | 0.6-1.0 mm | ≥950 MPa | 110% | Bahagian tekanan yang lebih tinggi (Aci tugas berat) |
| 18crnimo7-6 | 60-64 HRC | 32-36 HRC | 1.0-1.4 mm | ≥1000 MPa | 180% | Bahagian berprestasi tinggi (gear aeroangkasa) |
| Dia SCM420 | 58-62 HRC | 25-30 HRC | 0.7-1.1 mm | ≥980 MPa | 105% | Bahagian pasaran Asia (Aci pemacu EV) |
| SAE 8620 | 58-62 HRC | 28-32 HRC | 0.8-1.2 mm | ≥900 MPa | 115% | Bahagian pasaran Amerika Utara (camshafts) |
| Keluli karbon (S45C) | N/a (tiada kes) | 20-25 HRC | N/a | 600 MPA | 50% | Bahagian tekanan rendah (kurungan) |
Takeaway Utama: EN 16MNCR5 menawarkan keseimbangan terbaikkekerasan kes, ketahanan teras, dan kos untuk kebanyakan aplikasi yang keras. Ia lebih murah daripada en 18crnimo7-6 dan SAE 8620, Semasa memberikan rintangan haus yang lebih baik daripada keluli karbon yang tidak bersuara.
Perspektif Teknologi Yigu mengenai EN 16MNCR5 Kes Hardening Steel
Di Yigu Technology, EN 16MNCR5 adalah pilihan utama kami untuk pelanggan yang memerlukan bahagian-bahagian yang boleh dipercayai-terutamanya dalam sektor automotif dan jentera. Kami telah membekalkannya 12+ tahun, dan konsistenkedalaman pengerasan kes dan ketangguhan teras memenuhi standard Eropah yang ketat. Kami mengoptimumkan masa karburisasi (4-6 jam) untuk mengelakkan pengerasan, dan cadangkan penyaduran zink untuk bahagian luar. Bagi pengeluar yang mencari kos efektif, keluli pengerasan kes berprestasi tinggi, EN 16MNCR5 tidak dapat ditandingi.
Soalan Lazim Mengenai EN 16MNCR5 Kes Hardening Steel
1. Boleh en 16mncr5 digunakan dalam persekitaran suhu rendah?
Ya -itukesan ketangguhan (≥60 j pada -20 ° C) membolehkan ia melaksanakan dengan pasti hingga -25 ° C. Untuk iklim yang lebih sejuk (-30° C atau di bawah), Laraskan pembajaan hingga 200-220 ° C untuk meningkatkan ketangguhan kepada ≥70 j.
2. Cara menyesuaikan kedalaman pengerasan kes en 16mncr5?
Untuk meningkatkan kedalaman (Mis., Untuk batang tebal), memanjangkan masa karburisasi hingga 7-8 jam. Untuk mengurangkan kedalaman (Mis., Untuk gear nipis), Memendekkan masa hingga 3-4 jam. Sentiasa menguji kekerasan selepas penyesuaian untuk memastikan konsistensi.
3. En 16Mncr5 serasi dengan kimpalan?
Ya, tetapi gunakan pra yang betul- dan langkah-langkah selepas kimpalan: Panaskan hingga 250-300 ° C., Gunakan elektrod hidrogen rendah (E7018), dan anneal pasca kimpalan pada 820-850 ° C. Ini menghalang retak dan mengekalkan ketangguhan keluli.
