Το 20MnCr5 είναι χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα που χρησιμοποιείται ευρέως για μηχανικά εξαρτήματα που απαιτούν συνδυασμό σκληρότητας επιφάνειας, αντοχής στην φθορά, αντοχής στην κόπωση και σκληρού εσωτερικού πυρήνα.Γενικά αναγνωρίζεται με τον αριθμό υλικού 1.7147 και ανήκει στην οικογένεια των χάλυβων σκληρής θήκης που χρησιμοποιούνται για τα γρανάζια και άλλα εξαρτήματα μεταφοράς.Ενώ η σχετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα επιτρέπει στον πυρήνα να διατηρεί χρήσιμη αντοχή μετά από καρβουρίσση και σκληρύνωσηΤα χαρακτηριστικά αυτά καθιστούν το 20MnCr5 ιδιαίτερα κατάλληλο για κατασκευαστικά στοιχεία που εκτίθενται σε επαναλαμβανόμενη επαφή, τριβή, ροπή και κυκλικό φορτίο.

Το υλικό αυτό χρησιμοποιείται συχνά για γρανάζια, πινιάκια, άξονες, τροχούς γρανάζιας, μπουσίνες, καμάρες, ζεύγη, ζυγαριά, τμήματα κιβωτίου μεταφοράς και άλλα φορτωτικά εξαρτήματα.Τα κιβώτια ταχυτήτων και τα γρανάζια άξονα είναι ιδιαίτερα τυπικές εφαρμογές, επειδή αυτά τα στοιχεία απαιτούν σκληρές επιφάνειες εργασίας, ενώ εξακολουθούν να αντιστέκονται σε φορτία πρόσκρουσης και κάμψηςΈνα εντελώς σκληρό και εύθραυστο εξαρτήμα μπορεί να σπάσει κάτω από φορτίο κλονισμού, ενώ ένα μαλακό εξαρτήμα μπορεί να υποστεί ταχεία φθορά της επιφάνειας.Η σκληρύνωση της θήκης επιτρέπει στο 20MnCr5 να παρέχει και τις δύο ιδιότητες μέσα στο ίδιο μέρος: ένα σκληροποιημένο εξωτερικό στρώμα για αντοχή στην φθορά και έναν σκληρότερο πυρήνα για τη δομική υποστήριξη.

Η επεξεργασία CNC είναι ένα σημαντικό στάδιο στην παραγωγή εξαρτημάτων 20MnCr5.Οι περισσότερες εργασίες μηχανικής επεξεργασίας εκτελούνται πριν από την τελική καρβουρίωση και σκληρύνωση, επειδή ο χάλυβας είναι σημαντικά ευκολότερος να κοπεί στην πιο μαλακή του κατάσταση. CNC στροφή μπορεί να παράγει εξωτερικές διαμέτρους, ώμους, αυλακώσεις, κωνικές, νήματα, κάθισμα ρουλεμάν, τρύπες, και άλλα περιστρεφόμενα χαρακτηριστικά.επιφάνειες στερέωσηςΗ γεωμετρία, η γεώτρηση, η οδοντοσκόπηση, η οδοντοσκόπηση και η μηχανική επεξεργασία των εργαλείων μπορούν επίσης να ενσωματωθούν στη διαδικασία παραγωγής ανάλογα με το σχέδιο.

Παρόλο που το 20MnCr5 μπορεί να μεταποιηθεί πριν από την σκληρύνωση, δεν συμπεριφέρεται ακριβώς όπως ένας χάλυβας ελεύθερης επεξεργασίας.και η παροχή ψυκτικού πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με την κατάσταση του υλικού και τη γεωμετρία του μέρουςΤα εργαλεία καρβιδίου χρησιμοποιούνται συνήθως για την παραγωγή CNC επειδή παρέχουν καλή αντοχή στην φθορά και σταθερή απόδοση κοπής.Μακρύς άξονεςΗ αποτελεσματική εκκένωση των κομματιών είναι επίσης σημαντική, ιδιαίτερα κατά τη γεώτρηση και την εσωτερική στροφή.

Μια τυπική ακολουθία κατασκευής ξεκινά με την επιλογή κατάλληλης μπάρας, σφυρηλασίας ή άλλου αποθέματος, ακολουθούμενη από την ακατέργαστη μηχανική.Το πλεόνασμα υλικού αφαιρείται, ενώ τα δικαιώματα επεξεργασίας διατηρούνται σε διαστάσεις που απαιτούν υψηλή ακρίβεια μετά τη θερμική επεξεργασίαΗ ημιτελή επεξεργασία μπορεί στη συνέχεια να δημιουργήσει το μεγαλύτερο μέρος της τελικής γεωμετρίας πριν από την καρβουρίωση.και τα χαρακτηριστικά των εργαλείων ακριβείας συχνά αφεθούν σκόπιμα ελαφρώς υπερμεγέθη επειδή η θερμική επεξεργασία μπορεί να προκαλέσει αλλαγές διαστάσεων.

Κατά τη διάρκεια της καρβουρίσματος, εισάγεται πρόσθετος άνθρακας στην περιοχή της επιφάνειας του συστατικού σε αυξημένη θερμοκρασία.Η επακόλουθη σκληρύνωση μετατρέπει αυτό το στρώμα πλούσιο σε άνθρακα σε μια περίπτωση υψηλής σκληρότητας, ενώ ο πυρήνας χαμηλότερου άνθρακα διατηρεί μεγαλύτερη αντοχήΟ συνδυασμός αυτός βοηθά τα εξαρτήματα να αντέχουν την φθορά από την ολισθητική χρήση, την κόπωση από την επαφή με το έλξι και τα επαναλαμβανόμενα μηχανικά φορτία.αναμενόμενη φόρτιση, συνθήκες επαφής και απαιτήσεις μηχανικής αντί να χρησιμοποιείται μία τιμή για κάθε μέρος.

Η θερμική επεξεργασία πρέπει να λαμβάνεται υπόψη πριν από την ολοκλήρωση της επεξεργασίας CNC.και κυκλικά χαρακτηριστικά μπορεί να χάσουν κάποια στρογγυλοτητα κατά τη διάρκεια θέρμανσης και ψύξηςΟι λεπτοί τοίχοι και τα ασύμμετρα στοιχεία είναι γενικά πιο ευαίσθητα στις αλλαγές διαστάσεων. 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.

Η κυλινδρική άλεση μπορεί να ολοκληρώσει τα περιοδικά του άξονα, τα κάθισματα ρουλεμάν, τις εξωτερικές διαμέτρους και να εντοπίσει επιφάνειες.Η εσωτερική άλεση μπορεί να είναι απαραίτητη για τις τρυπές ακριβείαςΗ σφήνωση των εργαλείων μπορεί να απαιτηθεί όταν η ακρίβεια των δοντιών των εργαλείων και η ποιότητα της επιφάνειας είναι ιδιαίτερα σημαντικές.Η σκληρή στροφή μπορεί μερικές φορές να αντικαταστήσει την άλεση για κατάλληλες γεωμετρίες, αλλά η επιλογή της διαδικασίας εξαρτάται από την ανοχή, την τραχύτητα της επιφάνειας, την ακαμψία του μέρους, τον όγκο παραγωγής και τις λειτουργικές απαιτήσεις.

Η επιφάνεια επεξεργασίας για το 20MnCr5 πρέπει πάντα να επιλέγεται ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας του εξαρτήματος.Η αυτοκαρβουρίωση αλλάζει τις ιδιότητες της επιφάνειας, αλλά είναι κυρίως μια διαδικασία θερμικής επεξεργασίας και όχι μια διακοσμητική επικάλυψηΓια πολλά γρανάζια και εξαρτήματα κιβωτίων, η καρμπουρίσση, ακολουθούμενη από την άλεση, παρέχει την απαιτούμενη λειτουργική επιφάνεια χωρίς πρόσθετη επικάλυψη.ενδέχεται να απαιτείται περαιτέρω προστασία από τη διάβρωση ή ειδικές περιβαλλοντικές συνθήκες.

Το μαύρο οξείδιο μπορεί να εφαρμοστεί όταν επιθυμείται μια σκοτεινή εμφάνιση και περιορισμένη προστασία από τη διάβρωση.που μπορεί να είναι χρήσιμο για μηχανικά εξαρτήματα ακριβείαςΟι φωσφορικές επικάλυψεις μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παροχή προστατευτικής επιφάνειας και τη βελτίωση της κατακράτησης λιπαντικού.Το προστατευτικό έλαιο συνδυάζεται συχνά με μαύρο οξείδιο ή θεραπεία με φωσφόρα για την ενίσχυση της βραχυπρόθεσμης αντοχής στη διάβρωση κατά την αποθήκευση και τη μεταφορά.

Για τα μέρη που εκτίθενται σε διαβρωτικά περιβάλλοντα μπορεί να εξεταστεί η επικάλυψη με νικέλιο, ψευδάργυρο ή άλλες προστατευτικές επικάλυψεις, αλλά η επιλογή της επικάλυψης απαιτεί προσεκτική αξιολόγηση.Το πάχος της επικάλυψης μπορεί να επηρεάσει την ακρίβεια προσαρμογήςΟι περιοχές με αυστηρές διαμετρικές απαιτήσεις μπορεί να χρειαστούν κάλυψη ή επιχρίστωση μετά την επικάλυψη.Επομένως, οι κατασκευαστές θα πρέπει να επιβεβαιώνουν εάν οι διαστάσεις του σχεδίου αναφέρονται στην κατάσταση πριν ή μετά την επικάλυψη..

Το σφαιρικό σχίσιμο μπορεί να εξεταστεί για τα κρίσιμα για την κόπωση στοιχεία 20MnCr5.Η διαδικασία εισάγει ευεργετικές καταπιεστικές υπολειμματικές πιέσεις στην επιφάνεια και μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στην εκκίνηση ρωγμών κόπωσης υπό κατάλληλες συνθήκεςΗ μέθοδος αυτή ισχύει ιδιαίτερα για ορισμένα γρανάζια, άξονες και άλλα μέρη που υποβάλλονται σε κυκλικό φορτίο.Οι παράμετροι της σφαίρας πρέπει να ταιριάζουν με το στοιχείο και όχι να αντιμετωπίζονται ως καθολική απαίτηση τελικής επεξεργασίας..

Η τραχύτητα της επιφάνειας έχει επίσης σημαντική επιρροή στις επιδόσεις.και περιοχές επαφής με τα εργαλεία μπορεί να απαιτούν πολύ ομαλότερα φινίρισμαΜπορεί να χρησιμοποιηθεί μετάλλευση, εξόρυξη, λάπασμα ή γυαλισμός όπου απαιτείται.Οι σχεδιαστές θα πρέπει να καθορίζουν τις απαιτήσεις λειτουργικής επιφάνειας στο σχέδιο, ώστε ο κατασκευαστής να μπορεί να καθορίσει ποιες περιοχές απαιτούν πρόσθετη τελική επεξεργασία.

Η επιθεώρηση πρέπει να καλύπτει τόσο τις διαστάσεις όσο και τα αποτελέσματα της θερμικής επεξεργασίας.ή ειδικά κορδόνιαΤα σκληροποιημένα εξαρτήματα μπορεί επίσης να απαιτούν δοκιμές σκληρότητας, επαλήθευση σε βάθος υποθέσεων, μέτρηση της τραχύτητας της επιφάνειας και επιθεώρηση εργαλείων.Ελέγχοντας τις κρίσιμες διαστάσεις μετά τη θερμική επεξεργασία είναι ιδιαίτερα σημαντικό, επειδή ένα μέρος που ήταν εντός ανοχής πριν από την καρβουρίωση μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια του θερμικού κύκλου.

Το 20MnCr5 είναι επομένως κατάλληλο για εξαρτήματα ακριβείας όπου η αντοχή στην φθορά και η αντοχή του πυρήνα πρέπει να συνεργαστούν.,Όταν λαμβάνονται υπόψη από την αρχή τα επιτρεπόμενα όρια επεξεργασίας, η στρέβλωση της θερμικής επεξεργασίας, οι επιφανειακές απαιτήσεις και οι τελικές ανοχές,Το 20MnCr5 μπορεί να παρέχει αξιόπιστες επιδόσεις για γρανάζια, άξονες, ελατήρια, εξαρτήματα μεταφοράς και άλλα απαιτητικά μηχανικά μέρη CNC.