20MnCr5 ist ein kohlenstoffarmer Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, der häufig für mechanische Bauteile verwendet wird, die eine Kombination aus Oberflächenhärte, Verschleißfestigkeit, Müdigkeit und einem robusten inneren Kern erfordern.Es wird üblicherweise mit der Materialnummer 1 gekennzeichnet..7147 und gehört zur Familie der für Zahnräder und andere Getriebe verwendeten Gehäusehärterstähle.Während der relativ geringe Kohlenstoffgehalt es dem Kern ermöglicht, nach der Vergasung und Härtung eine nützliche Zähigkeit zu erhaltenDiese Eigenschaften machen 20MnCr5 besonders geeignet für Bauteile, die wiederholtem Kontakt, Reibung, Drehmoment und zyklischer Belastung ausgesetzt sind.

Das Material wird häufig für Zahnräder, Pinien, Wellen, Zahnradräder, Buschen, Kammen, Kupplungen, Zwiebelräder, Getriebe und andere belastbare Komponenten verwendet.Getriebe und Achsgetriebe sind besonders typische Anwendungen, da diese Komponenten harte Arbeitsflächen erfordern und gleichzeitig Einschlag- und Biegellast widerstehenEin völlig harter und zerbrechlicher Bauteil kann unter Stoßbelastung knacken, während ein weicher Bauteil rasche Oberflächenausnutzung erleiden kann.Die Verhärtung des Gehäuses ermöglicht es 20MnCr5, beide Eigenschaften innerhalb desselben Teils zu erzeugen: eine härtere Außenschicht zur Verschleißfestigkeit und ein härterer Kern zur Strukturunterstützung.

Die CNC-Bearbeitung ist eine wichtige Stufe bei der Herstellung von 20MnCr5-Teilen.Die meisten Bearbeitungen werden vor der endgültigen Vergasung und Härtung durchgeführt, da der Stahl in seinem weicheren Zustand wesentlich leichter zu schneiden ist. CNC-Drehwerk kann Außendurchmesser, Schultern, Rillen, Spitzen, Fäden, Lagersitze, Bohrungen und andere Drehmerkmale erzeugen. CNC-Fräsen eignet sich für Flächen, Schlitze, Schlüsseln, Taschen,MontageflächenDas Bohren, Bohren, Reaming, Brochieren und die Getriebebebearbeitung können je nach Konstruktion ebenfalls in den Herstellungsprozess integriert werden.

Obwohl 20MnCr5 vor der Verhärtung bearbeitet werden kann, verhält es sich nicht genau wie ein frei bearbeitbarer Stahl.und die Kühlmittelversorgung müssen entsprechend dem Materialzustand und der Bauteilgeometrie ausgewählt werden.. Karbidwerkzeuge werden häufig für die CNC-Produktion verwendet, da sie eine gute Verschleißfestigkeit und eine stabile Schneidleistung bieten.lange WellenAuch eine wirksame Splitterräumung ist besonders bei Bohrungen und innerem Drehen von Bedeutung.

Eine typische Fertigung beginnt mit der Auswahl geeigneter Stäbe, Schmiede oder anderer Vorräte, gefolgt von der Rohbearbeitung.Überschüssiges Material wird entfernt, während die Bearbeitungsmengen bei den Abmessungen, die nach der Wärmebehandlung eine hohe Genauigkeit erfordern, beibehalten werdenDie Halbfertigbearbeitung kann dann den größten Teil der endgültigen Geometrie vor der Vergasung erzeugen.und Präzisionsgetriebe werden oft absichtlich etwas überdimensioniert gelassen, da die Wärmebehandlung maßgebende Veränderungen verursachen kann.

Die Verkarbung ist eine der wichtigsten Behandlungen für 20MnCr5. Während der Verkarbung wird zusätzlicher Kohlenstoff bei erhöhter Temperatur in den Oberflächenbereich des Bauteils eingeführt.Nachträgliche Härtung verwandelt diese mit Kohlenstoff angereicherte Schicht in ein hochhartes Gehäuse, während der Kern mit weniger Kohlenstoff eine höhere Zähigkeit beibehältDiese Kombination trägt dazu bei, daß die Bauteile dem Verschleiß, der Rollkontaktmüdigkeit und wiederholten mechanischen Belastungen standhalten.erwartete Last, Kontaktbedingungen und technischen Anforderungen anstatt einen Wert für jedes Teil zu verwenden.

Vor der Fertigung der CNC-Bearbeitung ist eine Verzerrung durch Wärmebehandlung zu berücksichtigen.und kreisförmige Merkmale können bei Erwärmung und Ablösung etwas Rundheit verlierenDünne Wände und asymmetrische Bauteile sind im Allgemeinen anfälliger für Dimensionsänderungen. Manufacturers therefore need to consider machining allowance and finishing strategy during process planning rather than attempting to machine all critical dimensions to final size before heat treatment.

Nach dem Verkarburieren und Härten wird das Schleifen üblicherweise verwendet, um die Präzision wiederherzustellen.Für Präzisionsbohrungen kann ein internes Schleifen erforderlich sein.Die Verarbeitung von Zahnrädern kann erforderlich sein, wenn die Genauigkeit der Zahnräder und die Oberflächenqualität besonders wichtig sind.Das Hard Turning kann manchmal das Schleifen für geeignete Geometrien ersetzen, aber die Prozesswahl hängt von Toleranz, Oberflächenrauheit, Bauteilsteifigkeit, Produktionsvolumen und funktionalen Anforderungen ab.

Die Oberflächenveredelung für 20MnCr5 sollte immer entsprechend der Funktionsweise des Teils ausgewählt werden.Die Verkarbung selbst verändert die Eigenschaften der Oberfläche, ist jedoch vor allem ein Wärmebehandlungsprozess und nicht eine dekorative BeschichtungFür viele Getriebe und Getriebeteile stellt die Vergasung, gefolgt vom Schleifen, die erforderliche Funktionsoberfläche ohne zusätzliche Beschichtung her.erfordern möglicherweise einen zusätzlichen Schutz vor Korrosion oder spezifischen Umweltbedingungen.

Schwarzoxid kann angewendet werden, wenn ein dunkles Erscheinungsbild und ein begrenzter Korrosionsschutz gewünscht werden.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Phosphatbeschichtungen können auch verwendet werden, um eine schützende Oberfläche zu schaffen und die Schmierstoffretention zu verbessern.Schutzöl wird häufig mit Schwarzoxid- oder Phosphatbehandlung kombiniert, um die kurzfristige Korrosionsbeständigkeit während der Lagerung und des Transports zu erhöhen.

Für Teile, die korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind, können Nickelbeschichtung, Zinkbeschichtung oder andere Schutzbeschichtungen in Betracht gezogen werden, aber die Beschichtungswahl erfordert eine sorgfältige Bewertung.Die Beschichtungsdicke kann die Präzision beeinflussen, Fäden, Lagersitze und Verkoppelungsflächen. Bereiche mit strengen Maßanforderungen müssen möglicherweise maskiert oder nachbelagert werden.Die Hersteller sollten daher bestätigen, ob sich die Abmessungen der Zeichnung auf den Zustand vor oder nach der Plattierung beziehen..

Schuss-Peening kann für müdigkeitskritische 20MnCr5-Komponenten berücksichtigt werden.Das Verfahren führt vorteilhafte Kompressionsrückstände in die Oberfläche ein und kann unter geeigneten Bedingungen die Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdungs-Risse verbessernEs ist besonders relevant für bestimmte Zahnräder, Wellen und andere Teile, die einer zyklischen Belastung ausgesetzt sind.Die Parameter für das Schießen müssen an das Bauteil angepasst werden und nicht als allgemeine Veredelungsanforderung behandelt werden..

Eine allgemeine Bearbeitungsoberfläche kann für berührungsfreie Bereiche akzeptabel sein, wobei Lagerblätter, Dichtungsoberflächen,und Getriebe Kontaktregionen können viel glattere Oberflächen erfordernBei Bedarf kann geschliffen, geschliffen, geschmiert oder poliert werden.Die Konstrukteure sollten die Anforderungen an die funktionelle Oberfläche auf der Zeichnung angeben, damit der Hersteller feststellen kann, welche Bereiche zusätzliche Veredelung erfordern.

Die Prüfung sollte sowohl die Abmessungen als auch die Ergebnisse der Wärmebehandlung abdecken.oder spezielle BefestigungenDie Verhärtung von Bauteilen kann auch eine Härteprüfung, eine gründliche Prüfung, eine Messung der Oberflächenrauheit und eine Getriebeinspektion erfordern.Die Prüfung der kritischen Abmessungen nach der Wärmebehandlung ist besonders wichtig, da sich ein Teil, der vor der Vergasung innerhalb der zulässigen Grenzen lag, während des thermischen Zyklus ändern kann.

20MnCr5 ist daher gut geeignet für Präzisionsbauteile, bei denen Verschleißfestigkeit und Kernzähne zusammenarbeiten müssen.,Bei der Berücksichtigung von Bearbeitungsfreiheiten, Wärmebehandlungsverzerrungen, Oberflächenanforderungen und Endtoleranzen von Anfang an20MnCr5 kann eine zuverlässige Leistung für Zahnräder bieten, Wellen, Pinien, Getriebekomponenten und andere anspruchsvolle CNC-Bearbeitungsteile.