## 20CrNi 钢带(合金结构钢)
一、化学成分(GB/T 3077-1999)
| 元素 | 含量(质量分数,%) |
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| C(碳) | 0.17~0.23 |
| Si(硅) | 0.17~0.37 |
| Mn(锰) | 0.40~0.70 |
| Cr(铬) | 0.45~0.75 |
| Ni(镍) | 1.00~1.40 |
| P(磷) | ≤0.035 |
| S(硫) | ≤0.035 |
| Cu(铜) | ≤0.30 |
20CrNi属于低碳镍铬合金结构钢镍含量较高(1.0%~1.4%),赋予其优异的韧性和淬透性。
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二、力学性能(调质状态,试样毛坯尺寸25mm)
| 性能指标 | 数值 |
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| 抗拉强度 σb | ≥785 MPa |
| 屈服强度 σs | ≥590 MPa |
| 断后伸长率 δ5 | ≥10% |
| 断面收缩率 ψ | ≥50% |
| 冲击吸收功 Akv | ≥63 J |
| 冲击韧性值 αkv | ≥78 J/cm² |
| 布氏硬度(退火或高温回火状态) | ≤197 HBS |
推荐热处理工艺淬火850℃水冷或油冷 + 回火460℃水冷或油冷。
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三、主要特性
- 高强度、高韧性镍和铬的合金化使其兼具高强度和优异韧性
- 良好的淬透性适合制造较大截面零件
- 渗碳淬火后表面硬、心部韧表面硬度高,心部保持良好韧性
- 冷变形塑性中等
- 可加工性尚好
- 焊接性较差焊前需预热
- 有白点敏感性
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四、主要用途
20CrNi钢带(及棒材、板材等)一般经渗碳及淬火后使用,也可作为调质钢使用典型应用包括:
| 使用方式 | 典型零件 |
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| 渗碳钢(主要用途) | 齿轮、轴、键、花键轴、活塞销、凸轮轴等较重负荷下工作的大型重要渗碳零件 |
| 调质钢| 高冲击韧度的调质零件,如连杆、曲轴、传动轴等 |
具体应用领域
- 汽车工业汽车变速箱齿轮、传动轴、发动机连杆
- 工程机械矿山机械齿轮、重型机械轴类零件
- 农业机械拖拉机发动机和传动系统齿轮
- 通用机械大型齿轮、轴类、花键轴、活塞销等
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五、交货状态
以热处理(正火、退火或高温回火)或不热处理状态交货,交货状态应在合同中注明。
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六、牌号对照
| 标准体系 | 对应牌号 |
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| GB/T 3077 | 20CrNi(ISC: A40202) |
| DIN/EN | 40NiCr6 |
| ASTM | 3140 |
| GOST | 20ХН |
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七、与20CrNiMo的对比
| 对比项 | 20CrNi | 20CrNiMo |
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| Mo含量 | 无 | 0.15%~0.25% |
| 淬透性 | 良好 | 更好(与20CrNi相近) |
| 强度 | 较高 | 更高(抗拉强度≥980 MPa) |
| 回火脆性 | 有 | 无 |
| 典型应用 | 一般重载渗碳件 | 中小型精密齿轮、牙轮钻头等 |
20CrNiMo是在20CrNi基础上加入Mo元素发展而来,淬透性相近但强度更高,且无回火脆性。
