21NiCrMo2 1.6523圆钢，圆棒，钢板，板材

21NiCrMo2（1.6523）渗碳合金结构钢 专业技术说明（含加工工艺）一、产品概述

21NiCrMo2（材料号1.6523，也常标注20NiCrMo2-2）是欧标EN 10084规定的镍铬钼系低碳渗碳硬化钢，属于重载齿轮专用渗碳钢。该钢通过Ni、Cr、Mo复合合金化，兼具优良的淬透性、芯部强韧性与表层耐磨性能，渗碳淬火后表面硬度高、芯部韧性充足，抗冲击、抗接触疲劳能力优异。近似对标SAE8620、日标SNCM220、国标20CrNiMo，不可无条件直接互换，替换使用需做热处理校核与疲劳验证，广泛用于欧系设备、工程机械、汽车传动系统的高负荷齿轮、轴类零件。

二、关键性能与优势

渗碳硬化能力：低碳基体适合渗碳处理，渗碳淬火后表层可获得高硬度耐磨层，抵抗磨损、点蚀与接触疲劳。

芯部强韧性均衡：镍元素提升基体韧性，钼抑制回火脆性，淬火后零件芯部强度高，承受冲击载荷不易断裂。

淬透性良好：铬镍钼复合合金，中大截面工件淬透均匀，截面力学性能波动小，适合大模数齿轮、厚壁传动件。

抗疲劳性能突出：组织纯净稳定，齿轮啮合交变载荷下，抗弯曲疲劳、抗接触点蚀性能优于普通20CrMnTi。

热处理工艺窗口宽：可渗碳淬火，也支持直接淬火，变形可控，适合批量精密传动构件生产。

使用局限：原始退火态硬度低，不适合直接作为耐磨件使用；耐腐蚀性一般，潮湿工况需表面防护；渗碳工艺对碳势控制要求高，工艺管控不当易产生残余奥氏体、变形缺陷。

三、化学成分与标准

执行标准：EN 10084，材料编号1.6523；旧DIN牌号21NiCrMo2。 近似对标：SAE8620，JIS SNCM220，国标20CrNiMo。 化学成分（质量分数 wt%）： C：0.17～0.23，Si≤0.40，Mn：0.65～0.95，Cr：0.40～0.70，Ni：0.40～0.70，Mo：0.15～0.25，P≤0.035，S≤0.035。 成分作用：低碳保证芯部高韧性；Cr提升淬透性与表层耐磨性；Ni大幅提升基体韧性，降低冲击断裂风险；Mo细化晶粒、消除回火脆性，稳定热处理组织；Mn改善热加工性能。

四、热处理与力学性能

热处理工艺

软化退火：650～700℃炉冷，退火态硬度≤197HB，便于机加工、滚齿、插齿加工。

渗碳：880～930℃渗碳，控制渗层深度，根据零件规格调整保温时间。

淬火：渗碳后830～870℃油淬；

低温回火：180～200℃空冷，消除淬火应力，稳定表层组织。 渗碳淬火后表面硬度HRC58～62，芯部硬度可根据截面控制HRC30～45。

芯部力学性能（试样参考） 抗拉强度：700～1100MPa（随截面尺寸减小而升高）；屈服强度≥500MPa；断后伸长率≥12%；断面收缩率≥50%，冲击韧性优良。

五、应用领域

主打承受交变接触载荷+冲击载荷的传动零部件：

汽车行业：汽车变速箱齿轮、锥齿轮、差速器齿轮、传动半轴、花键轴；

工程机械：减速机重载齿轮、链轮、传动销轴；

通用机械：重型减速器齿轮、工程机械花键套、高强度螺栓；

进口设备维保：欧系设备原装齿轮备件国产化替换。

六、供应形态

棒材：热轧圆钢、冷拉光圆、精磨光亮棒；

型材：方钢、扁钢；

锻件：自由锻坯、模锻齿轮毛坯；

板材：热轧板材（少量）。 可提供EN标准材质证书、光谱检测报告、超声波探伤报告；支持退火、锯切、粗加工等前置加工。

七、加工工艺

下料与粗加工 原材料采用退火软态下料，软态硬度低，切削性能良好。车削、滚齿、插齿选用常规切削参数；避免大冲击切削，防止齿根产生微小加工裂纹，影响齿轮疲劳寿命。

锻造成型 锻造温度区间850～1100℃，锻造后缓慢冷却，必要时做正火处理，均匀晶粒、消除锻造应力，为后续渗碳做组织准备。

渗碳热处理工序 工艺流程：粗加工→去应力退火→渗碳+淬火+低温回火→精加工。 重点管控渗碳碳势、淬火冷却速度，严控热处理变形；精密齿轮可增加压淬工艺，减小变形量。回火温度不能过高，防止表层硬度下降。

精加工与磨削 热处理后进行精磨、珩齿，磨削采用小进给、充分冷却，严禁磨削烧伤，齿面烧伤会大幅降低齿轮接触疲劳寿命；高端齿轮齿根部位做渗透探伤检查微裂纹。

表面防护与成品检验 可做喷丸强化，齿面引入压应力，显著提升弯曲疲劳寿命；工况潮湿环境可做发黑等防锈处理。成品检验：尺寸、齿形、硬度检测；关键重载件做渗透探伤、金相抽检。