Aço de liga GB 20crmnti: Propriedades, Aplicações & Guia de fabricação

Se você está procurando um aço de liga que se destaque em fazer um desgaste alto, peças de estresse alto-como engrenagens automotivas ou eixos de máquinas-Aço de liga GB 20crmnti é uma escolha de destaque. Como uma liga de carburismo padrão chinês amplamente utilizada, Combina excelente hardenabilidade, resistência ao desgaste, e resistência. Este guia quebra todos os detalhes -chave, De sua composição química ao desempenho do mundo real, Para ajudá -lo a usá -lo de maneira eficaz.

1. Propriedades do material do aço de liga GB 20crmnti

O desempenho exclusivo da GB 20crmnti vem de suas propriedades cuidadosamente equilibradas, Tudo em conformidade com a ChinaGB/T. 3077 padrão. Vamos explorar cada aspecto claramente.

1.1 Composição química

Os elementos em GB 20crmnti trabalham juntos para aumentar seu efeito de carburização e força mecânica. Abaixo está o intervalo de composição padrão:

1.2 Propriedades físicas

Essas características determinam como GB 20crmnti se comporta em diferentes condições de trabalho:

• Densidade: 7.85 g/cm³ (o mesmo que a maioria das ligas ferrosas, fácil de integrar nos designs existentes)
• Ponto de fusão: 1420 - 1450 ° C. (high enough for Aplicações de alta temperatura like industrial rollers)
• Condutividade térmica: 44 C/(m · k) a 20 ° C. (retém bem o calor, Adequado para peças que operam continuamente)
• Capacidade de calor específico: 465 J/(kg · k) a 20 ° C. (absorve o calor constantemente, evitando deformação de balanços de temperatura)
• Coeficiente de expansão térmica: 12.2 μm/(m · k) (baixa expansão, crítico para peças de precisão como engrenagens)
• Propriedades magnéticas: Ferromagnético (atrai ímãs, Útil para ferramentas como grampos magnéticos)

1.3 Propriedades mecânicas

A força mecânica de GB 20crmnti é totalmente desbloqueada depoiscarburismo + Tireização + temering (seu tratamento térmico padrão). Abaixo estão os valores típicos testados aos padrões chineses:

1.4 Outras propriedades

• Resistência à corrosão: Moderado (resiste a umidade leve e óleos industriais; precisa de zinco ou tinta para uso ao ar livre)
• Resistência ao desgaste: Excelente (thanks to carburizing and cromo (Cr); Perfeito para peças móveis como engrenagens e rolamentos)
• MACHINABILIDADE: Bom (mais suave em estado recozido; Use aço de alta velocidade (HSS) ou ferramentas de carboneto com fluido de corte)
• Soldabilidade: Aceitável (pré -aquecer 250 -300 ° C e tratamento térmico pós-soldado para evitar rachaduras; Use eletrodos de baixo hidrogênio)
• Hardenabilidade: Fora do comum (O carburismo penetra profundamente, garantindo uma camada externa dura e núcleo resistente)

2. Aplicações de aço de liga GB 20crmnti

A força e resistência ao desgaste de GB 20crmnti tornam -o ideal paraestresse alto, Aplicações de desgaste alto. Aqui estão seus usos mais comuns com exemplos do mundo real:

2.1 Indústria automotiva

Carros e veículos comerciais dependem de sua durabilidade para peças de transmissão de chaves:

• Engrenagens: A Chinese automaker uses it for manual transmission gears—its resistência ao desgaste estende a vida da engrenagem por 40% vs.. aço carbono.
• Eixos: Fabricantes de caminhões para serviços pesados ​​o usam para eixos de acionamento; o força de fadiga (~ 550 MPa) lida com torque constante sem quebrar.
• Eixos: Compact SUVs use GB 20CrMnTi axles—its tenacidade de impacto (≥60 J.) evita a flexão durante a condução off-road.

2.2 Engenharia Mecânica

As máquinas industriais se beneficiam de sua hardenabilidade:

• Rolamentos: Uma fábrica de fabricação o usa para rolamentos de correia transportadora - sua camada carburada reduz o tempo de inatividade de manutenção por 30%.
• Rolos: Máquinas de impressão o usa para rolos de pressão; isso é dureza (280–340 HB) resiste ao desgaste de atrito de papel.
• Parafusos e prendedores: High-speed machine tools use it for critical bolts—its resistência à tracção (≥1100 MPa) resiste ao afrouxamento da vibração.

2.3 Máquinas pesadas

Para equipamentos em larga escala, fornece desempenho confiável:

• Molas: As escavadeiras de construção o usam para molas de balde; sua elasticidade (de temering) suporta 10,000+ Ciclos de compressão.
• Componentes estruturais: Mining machinery uses it for crusher shafts—its Hardenabilidade ensures uniform strength in thick sections.

3. Técnicas de fabricação para aço de liga GB 20crmnti

Para maximizar o desempenho de GB 20crmnti, Siga estas etapas de fabricação comprovadas pela indústria:

3.1 Processos de fabricação de aço

Normalmente é produzido usando dois métodos:

• Forno de arco elétrico (Eaf): Mais comum para lotes médios. A sucata é derretida com eletrodos, então cromo (Cr), manganês (Mn), e titânio (De) são adicionados para atingir a composição alvo. EAF é flexível e reduz o desperdício, ideal para peças personalizadas, como engrenagens grandes.
• Forno de oxigênio básico (BOF): Usado para produção em massa. O ferro fundido é misturado com oxigênio para remover as impurezas, Então os elementos de liga são adicionados. O BOF é mais rápido e econômico para peças padrão como parafusos.

3.2 Tratamento térmico

A carburização é o tratamento térmico principal para GB 20crmnti. O processo padrão é:

1. Recozimento: Aquecer para 820 - 850 ° C., esfriar lentamente. Suaviza a liga para facilitar a usinagem (Corta o desgaste da ferramenta por 35%).
2. Carburismo: Aquecer para 900 -950 ° C em uma atmosfera rica em carbono (Por exemplo, gás natural). Cria uma camada externa de 0,8 a 1,2 mm (Conteúdo de carbono 0,8-1,0%) para resistência ao desgaste.
3. Tireização: Esfriar rapidamente em petróleo (de 830 - 850 ° C.). Endurece a camada carburada para o HRC 58–62.
4. Temering: Aquecer para 180 - 220 ° C., Cool no ar. Reduz a fragilidade, mantendo a camada externa com força.

3.3 Processos de formação

É moldado em partes usando:

• Forjamento: Martelado ou pressionado em 1100 - 1200 ° C.. Alinhe o grão do metal, aumentando resistência à tracção por 15% vs.. peças fundidas. Usado para engrenagens e eixos.
• Rolando: Passou por rolos para fazer barras ou lençóis. Usado para formas básicas, como os em branco do parafusos.
• Extrusão: Empurrado através de um dado para fazer formas complexas (Por exemplo, Eixos ocos). Ideal para peças de precisão, como componentes de transmissão.

3.4 Processos de usinagem

Depois de se formar, As peças acabam com:

• Virando: Usa um torno para fazer peças cilíndricas (Por exemplo, eixos). Use o fluido de corte para evitar superaquecimento.
• Moagem: Usa um cortador rotativo para moldar os dentes da engrenagem. As ferramentas de carboneto funcionam melhor para precisão (Por exemplo, Tolerância dos dentes da engrenagem ± 0,02 mm).
• Perfuração: Cria furos para parafusos. Exercícios de alta velocidade (1000–1500 rpm) Evite rachaduras.
• Moagem: Suaviza a superfície carburada para tolerâncias apertadas. Melhora resistência ao desgaste by reducing surface friction.

4. Estudo de caso: Gb 20crmnti em engrenagens de transmissão automotiva

Uma fábrica automotiva chinesa enfrentou um problema: Suas engrenagens de transmissão de aço carbono falharam após 150,000 km, causando recalls caros. Eles mudaram para GB 20crmnti - e resolveram o problema.

4.1 Desafio

Os carros compactos da fábrica foram usados ​​em áreas urbanas, com ciclos de parada inicial frequente. Engrenagens de aço carbono tinham baixoresistência ao desgaste eforça de fadiga (400 MPA), levando ao desgaste dos dentes e à derrapagem de transmissão.

4.2 Solução

Eles mudaram para as engrenagens GB 20crmnti, usando:

• Carburismo (920° C para 4 horas) para criar um 1.0 mm camada externa dura.
• Tireização + temering (190° c) Para chegar à HRC 60 na superfície e 30 HRC no núcleo.
• Moagem de precisão to smooth gear teeth, reduzindo o atrito.

4.3 Resultados

• Vida de serviço: Engrenagens agora duram 300,000 KM - Double a vida anterior.
• Economia de custos: Cortar custos de recall em ¥ 250.000 por ano.
• Desempenho: Eficiência de transmissão melhorada por 5%, reduzindo o consumo de combustível.

5. Análise comparativa: GB 20crmnti vs.. Outros materiais

Como GB 20crmnti se compara a alternativas comuns? Aqui está uma comparação lado a lado:

Takeaway -chave: Gb 20crmnti tem melhorresistência ao desgaste de 40cr e aço carbono, Graças à carburização. É mais barato que aço inoxidável e titânio, tornando -o o melhor valor paradesgaste alto, Aplicações de alto estresse.

Perspectiva da tecnologia YIGU sobre aço de liga GB 20crmnti

Na tecnologia Yigu, GB 20crmnti é a nossa melhor opção para peças carburadas, como engrenagens automotivas. Nós fornecemos aos clientes para 12+ anos, e éHardenabilidade eresistência ao desgaste atender consistentemente altos padrões. Otimizamos o processo de carburismo para garantir uma camada rígida uniforme, Ajudar os clientes a prolongar a vida parcial por 2 a 3x. Para uso ao ar livre, nós combinamos com revestimentos anti-rust. Para os fabricantes que precisam de durável, peças de desgaste alto econômico, Gb 20crmnti é incomparável.

Perguntas frequentes sobre aço de liga GB 20crmnti

1. GB 20crmnti pode ser usado em ambientes de alta temperatura?

Sim - éponto de fusão (1420–1450 ° C.) Permite funcionar de maneira confiável em temperaturas até 300 ° C. Para temperaturas mais altas (300–400 ° C.), Recomendamos ajustar o processo de temperamento (Aumente para 250-300 ° C.) Para aumentar a estabilidade do calor.

2. Por que o titânio é (De) Adicionado ao GB 20crmnti?

Titânio (De) evita o crescimento de grãos durante o carburismo. Sem ele, Os grãos do metal se tornariam grandes, reduzindotenacidade de impacto e tornando a parte propensa a rachaduras. Ti garante uma estrutura de grãos fina para força uniforme.

3. Como melhorar a resistência à corrosão de GB 20crmnti?

Adicione um revestimento protetor: Batinho de zinco (Para peças externas como parafusos), revestimento em pó (para componentes estruturais), ou cromo (Para peças móveis como rolamentos). Esses tratamentos podem estender a vida útil em ambientes úmidos em 5 a 10 anos.