20MnCr5 es un acero de aleación de baja carga de carbono ampliamente utilizado para componentes mecánicos que requieren una combinación de dureza superficial, resistencia al desgaste, resistencia a la fatiga y un núcleo interno resistente.Es comúnmente identificado por el número de material 1.7147 y pertenece a la familia de aceros de endurecimiento de caja utilizados para engranajes y otros componentes de transmisión.Mientras que su contenido relativamente bajo de carbono permite que el núcleo mantenga la dureza útil después de la carburizada y el endurecimientoEstas características hacen que el 20MnCr5 sea particularmente adecuado para componentes expuestos a contacto repetido, fricción, par y carga cíclica.

El material se utiliza con frecuencia para engranajes, piñones, ejes, ruedas de engranajes, bujes, camas, acoplamientos, ruedas dentadas, piezas de transmisión y otros componentes de carga.Las cajas de engranajes y los engranajes de eje son aplicaciones especialmente típicas porque estos componentes requieren superficies de trabajo duras mientras que aún resisten impactos y cargas de flexiónUn componente completamente duro y frágil puede agrietarse bajo carga de choque, mientras que un componente blando puede sufrir un rápido desgaste superficial.El endurecimiento de la caja permite que 20MnCr5 proporcione ambas propiedades dentro de la misma parte: una capa exterior endurecida para la resistencia al desgaste y un núcleo más resistente para el soporte estructural.

El mecanizado CNC es una etapa importante en la producción de piezas de 20MnCr5.La mayoría de las operaciones de mecanizado se realizan antes del carburizado y endurecimiento finales porque el acero es considerablemente más fácil de cortar en su estado más blando. El giro CNC puede producir diámetros exteriores, hombros, ranuras, rizos, hilos, asientos de rodamiento, perforaciones y otras características de rotación.caras de montajeLa perforación, el taladro, el reaming, el broaching y el mecanizado de engranajes también pueden integrarse en el proceso de fabricación dependiendo del diseño.

Aunque el 20MnCr5 puede ser mecanizado antes del endurecimiento, no se comporta exactamente como un acero de mecanizado libre.y el suministro de refrigerante se seleccionarán de acuerdo con la condición del material y la geometría de la pieza.Las herramientas de carburo se utilizan comúnmente para la producción CNC porque proporcionan una buena resistencia al desgaste y un rendimiento de corte estable.árboles largosTambién es importante una evacuación eficaz de las astillas, especialmente durante la perforación y el giro interno.

Una secuencia de fabricación típica comienza con la selección de una barra, forja u otro stock adecuado, seguido de un mecanizado en bruto.Se elimina el exceso de material mientras se retienen las franquicias de mecanizado en las dimensiones que requerirán una alta precisión después del tratamiento térmicoEl mecanizado semi-terminado puede entonces crear la mayor parte de la geometría final antes de la carburación.y las características de engranajes de precisión a menudo se dejan deliberadamente ligeramente de gran tamaño porque el tratamiento térmico puede causar cambios dimensionales.

La carburación es uno de los tratamientos que definen a 20MnCr5.El endurecimiento posterior transforma esta capa enriquecida con carbono en una caja de alta dureza mientras que el núcleo de menor carbono mantiene una mayor durezaEsta combinación ayuda a los componentes a resistir el desgaste deslizante, la fatiga por contacto de rodadura y las cargas mecánicas repetidas.carga prevista, condiciones de contacto y requisitos de ingeniería en lugar de utilizar un valor para cada pieza.

Antes de finalizar el mecanizado CNC, debe tenerse en cuenta la distorsión del tratamiento térmico: los ejes pueden doblarse ligeramente, los agujeros pueden moverse,y las características circulares pueden perder algo de redondez durante el calentamiento y apagadoLas paredes delgadas y los componentes asimétricos son generalmente más sensibles al cambio dimensional. 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.

La molienda cilíndrica puede terminar los diarios del eje, los asientos de rodamiento, los diámetros exteriores y la localización de superficies.Puede ser necesario una rectificación interna para los taladros de precisiónLa rectificación de engranajes puede ser necesaria cuando la precisión de los dientes de engranaje y la calidad de la superficie son especialmente importantes.El torneado duro a veces puede reemplazar la molienda para geometrías adecuadas, pero la selección del proceso depende de la tolerancia, la rugosidad de la superficie, la rigidez de la pieza, el volumen de producción y los requisitos funcionales.

El acabado de superficie para 20MnCr5 debe seleccionarse siempre de acuerdo con el funcionamiento de la pieza.La carburización en sí misma cambia las propiedades de la superficie, pero es principalmente un proceso de tratamiento térmico en lugar de un recubrimiento decorativoPara muchos engranajes y piezas de transmisión, el carburizado seguido de la molienda proporciona la superficie funcional requerida sin un recubrimiento adicional.pueden requerir una mayor protección contra la corrosión o condiciones ambientales específicas.

El óxido negro se puede aplicar cuando se desea una apariencia oscura y una protección limitada contra la corrosión.que pueden ser útiles para componentes mecánicos de precisiónLos recubrimientos de fosfato también pueden utilizarse para proporcionar una superficie protectora y mejorar la retención de lubricante.El aceite protector se combina con frecuencia con un tratamiento con óxido negro o fosfato para mejorar la resistencia a la corrosión a corto plazo durante el almacenamiento y el transporte.

Puede considerarse el revestimiento con níquel, zinc u otros recubrimientos protectores para piezas expuestas a entornos corrosivos, pero la selección del recubrimiento requiere una evaluación cuidadosa.El espesor del revestimiento puede afectar la precisión de ajusteLas áreas con requisitos de dimensiones estrictos pueden necesitar un enmascaramiento o un acabado posterior al revestimiento.Por consiguiente, los fabricantes deben confirmar si las dimensiones del dibujo se refieren a la condición anterior o posterior al revestimiento..

Se puede considerar el pinzamiento de tiro para componentes 20MnCr5 críticos para la fatiga.El proceso introduce tensiones residuales de compresión beneficiosas en la superficie y puede mejorar la resistencia al inicio de grietas por fatiga en condiciones adecuadasEn el caso de algunos engranajes, ejes y otras piezas sometidas a carga cíclica, es particularmente relevante.Los parámetros de pinza de tiro deben ajustarse al componente en lugar de tratarse como un requisito de acabado universal..

La rugosidad de la superficie también tiene una influencia importante en el rendimiento.las regiones de contacto con engranajes pueden requerir acabados mucho más lisosSe puede emplear molienda, afilado, lampeado o pulido cuando sea necesario.Los diseñadores deben especificar los requisitos de superficie funcional en el dibujo para que el fabricante pueda determinar qué áreas requieren acabado adicional.

La inspección debe abarcar tanto las dimensiones como los resultados del tratamiento térmico.o accesorios dedicadosLos componentes endurecidos también pueden requerir pruebas de dureza, verificación de profundidad de caso, medición de rugosidad superficial e inspección de engranajes.La comprobación de las dimensiones críticas después del tratamiento térmico es especialmente importante porque una parte que estaba dentro de la tolerancia antes de la carburación puede cambiar durante el ciclo térmico.

20MnCr5 es por lo tanto muy adecuado para componentes de precisión donde la resistencia al desgaste y la dureza del núcleo deben trabajar juntos.,Cuando se consideran desde el principio las tolerancias de mecanizado, la distorsión del tratamiento térmico, los requisitos de superficie y las tolerancias finales,20MnCr5 puede proporcionar un rendimiento confiable para engranajes, ejes, piñones, componentes de transmisión y otras piezas mecanizadas CNC exigentes.