O 20MnCr5 é um aço de endurecimento de caixa de liga de baixo carbono amplamente utilizado para componentes mecânicos que exigem uma combinação de dureza superficial, resistência ao desgaste, resistência à fadiga e um núcleo interno resistente.É geralmente identificado pelo número de material 1.7147 e pertence à família dos aços de endurecimento de caixa utilizados para engrenagens e outros componentes de transmissão.enquanto o seu teor relativamente baixo de carbono permite que o núcleo mantenha a dureza útil após a carburagem e endurecimentoEstas características tornam o 20MnCr5 particularmente adequado para componentes expostos a contacto repetido, atrito, binário e cargas cíclicas.

O material é frequentemente usado para engrenagens, pinos, eixos, rodas de engrenagem, buchas, camas, acoplamentos, roda dentada, peças de transmissão e outros componentes de carga.Caixas de engrenagens e engrenagens de eixo são aplicações especialmente típicas porque esses componentes exigem superfícies de trabalho duras, enquanto ainda resistem a impactos e cargas de dobraUm componente completamente duro e frágil pode rachar sob carga de choque, enquanto um componente macio pode sofrer rápido desgaste da superfície.O endurecimento da caixa permite que o 20MnCr5 forneça ambas as propriedades dentro da mesma parte: uma camada exterior endurecida para resistência ao desgaste e um núcleo mais resistente para suporte estrutural.

A usinagem CNC é uma etapa importante na produção de peças de 20MnCr5.A maioria das operações de usinagem é realizada antes da carburagem e do endurecimento finais, porque o aço é consideravelmente mais fácil de cortar em sua condição mais macia. CNC torneamento pode produzir diâmetros externos, ombros, ranhuras, coníferas, fios, assentos de rolamento, furos, e outras características de rotação.faces de montagemA perfuração, o perfuramento, o reaming, o broaching e a usinagem de engrenagens também podem ser integrados no processo de fabricação, dependendo do projeto.

Embora o 20MnCr5 seja maquinável antes do endurecimento, não se comporta exatamente como um aço de maquinagem livre.e o fornecimento de líquido de arrefecimento devem ser selecionados de acordo com a condição do material e a geometria da peçaAs ferramentas de carburo são comumente usadas para produção CNC porque fornecem boa resistência ao desgaste e desempenho de corte estável.eixos longosA evacuação efetiva das fichas é igualmente importante, particularmente durante a perfuração e a torneira interna.

Uma seqüência de fabricação típica começa com a seleção de uma barra, forja ou outro estoque adequado, seguida de usinagem bruta.O excesso de material é removido, enquanto as licenças de usinagem são mantidas em dimensões que exigirão alta precisão após o tratamento térmicoA mecanização semi-finalizada pode então criar a maior parte da geometria final antes da carburizagem.e características de engrenagem de precisão são muitas vezes deliberadamente deixados um pouco de grande porte porque o tratamento térmico pode causar alterações dimensionais.

O carburizado é um dos tratamentos definidores para 20MnCr5.O endurecimento subsequente transforma esta camada enriquecida em carbono em uma caixa de alta dureza, enquanto o núcleo de baixo carbono mantém uma maior resistênciaEsta combinação ajuda os componentes a resistir ao desgaste deslizante, à fadiga do contacto de rolagem e a cargas mecânicas repetidas.carga prevista, condições de contacto e requisitos de engenharia em vez de utilizar um valor para cada parte.

Antes de concluir a usinagem CNC, é necessário ter em conta a distorção do tratamento térmico.e características circulares podem perder alguma redondeza durante o aquecimento e apagamentoAs paredes finas e os componentes assimétricos são geralmente mais sensíveis às alterações dimensionais. 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.

Após a carburação e endurecimento, a moagem é comumente usada para restaurar a precisão.Para os furos de precisão pode ser necessária uma moagem internaO corte de engrenagens pode ser necessário quando a precisão dos dentes e a qualidade da superfície são especialmente importantes.O torneamento duro às vezes pode substituir a moagem para geometrias adequadas, mas a selecção do processo depende da tolerância, rugosidade da superfície, rigidez da peça, volume de produção e requisitos funcionais.

O acabamento de superfície para 20MnCr5 deve ser sempre selecionado de acordo com o funcionamento da peça.A própria carburizante altera as propriedades da superfície, mas é principalmente um processo de tratamento térmico em vez de um revestimento decorativoPara muitas engrenagens e peças de transmissão, o carburizado seguido de moagem fornece a superfície funcional necessária sem revestimento adicional.podem exigir uma protecção adicional contra a corrosão ou condições ambientais específicas.

O óxido negro pode ser aplicado quando se deseja uma aparência escura e uma proteção limitada contra a corrosão.que pode ser útil para componentes mecânicos de precisãoOs revestimentos de fosfato podem também ser utilizados para proporcionar uma superfície protetora e melhorar a retenção de lubrificante.O óleo protetor é frequentemente combinado com o tratamento com óxido negro ou fosfato para melhorar a resistência à corrosão a curto prazo durante o armazenamento e transporte.

Pode considerar-se o revestimento de níquel, zinco ou outros revestimentos protetores para peças expostas a ambientes corrosivos, mas a escolha do revestimento requer uma avaliação cuidadosa.A espessura do revestimento pode afetar a precisão dos ajustesAs áreas com requisitos de dimensão rigorosos podem necessitar de mascaramento ou de acabamento pós-revestimento.Os fabricantes devem, por conseguinte, confirmar se as dimensões do desenho referem-se à condição anterior ou posterior ao revestimento..

O "shot peening" pode ser considerado para componentes 20MnCr5 críticos para a fadiga.O processo introduz tensões residuais de compressão benéficas na superfície e pode melhorar a resistência ao início de rachaduras por fadiga em condições adequadasÉ particularmente relevante para determinadas engrenagens, eixos e outras partes sujeitas a cargas cíclicas.Os parâmetros de arranque de tiro devem ser adaptados ao componente e não tratados como um requisito de acabamento universal..

A rugosidade da superfície também tem uma influência importante no desempenho.e regiões de contacto com engrenagens podem exigir acabamentos muito mais suavesPode-se utilizar moagem, afiado, lampejamento ou polir quando necessário.Os projetistas devem especificar os requisitos de superfície funcional no desenho para que o fabricante possa determinar quais áreas requerem acabamento adicional.

A inspecção deve abranger tanto as dimensões como os resultados do tratamento térmico.ou acessórios específicosOs componentes endurecidos também podem exigir testes de dureza, verificação de profundidade do caso, medição da rugosidade da superfície e inspeção de engrenagens.Verificar as dimensões críticas após o tratamento térmico é especialmente importante porque uma parte que estava dentro da tolerância antes da carburizante pode mudar durante o ciclo térmico.

O 20MnCr5 é, portanto, bem adequado para componentes de precisão onde a resistência ao desgaste e a dureza do núcleo devem trabalhar em conjunto.,Quando as licenças de usinagem, a distorção do tratamento térmico, os requisitos de superfície e as tolerâncias finais são considerados desde o início,20MnCr5 pode fornecer desempenho confiável para engrenagens, eixos, pinos, componentes de transmissão e outras peças usinadas CNC exigentes.