20CrMnTi钢

材料的特性

该钢属于合金渗碳钢、渗碳型塑料模具钢。该钢的渗碳与热处理工艺性能

良好，在≤960℃时为细晶粒组织，在常用的渗碳温度下长期加热，晶粒无长大倾向，淬火后的残留奥氏体甚少，因此，该钢具有较高的强度和耐磨性，可加工性良好，主要性能与20CrNi钢相似。

    抗拉强度≥1080MPa、屈服强度≥885MPa、伸长率≥10%、断面收缩率≥45%、冲击韧度≥69J/cm²、硬度≤207HBW，试样毛坯尺寸为15mm。

    对20CrMnTi钢的齿轮坯料采取等温正火，可以消除粒状贝氏体组织，降低坯料正火后的硬度，完全可以满足机械加工要求。从等温正火试验结果可以看出，该工艺具有工艺范围宽，工艺稳定等特点，等温正火温度为550～650℃，保温时间在30min以上，均可获得珠光体和铁素体混合组织，且硬度在160～170HBW之间。显然该工艺有助于含Mo的20CrMnTi钢具有更广泛使用。

    在常规正火工艺中，并非***出现粒状贝氏体，给机械加工带来很大困难。据汽车用倒挡齿轮、行星齿轮、半轴齿轮三项生产统计，约有40%出现此问题。

供货状态应在记

正火、退火、高温回火、或不热处理态。

化学成分

根据标准GB/T 3077-1999该钢的化学成分（质量分数）：C0.17%～0.23%、

Si0.17%～0.37%、Mn0.80%～1.10%、Cr1.00%～1.30%、Ti0.04%～0.10%、P≤0.035%、S≤0.035%。

     （4）该钢加工工艺路线为：下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

     （5）临界点温度（近似值）

      Ac₁=740℃、Ac₃=825℃、Ar₁=650℃、Ar₃=730℃。

     （6）退火规范

     退火温度约860～880℃，出炉空冷，硬度≤217HBW。

    （7）正火规范

     正火温度920～950℃，出炉空冷，硬度156～207HBW。

    （8）淬火、回火规范

     渗碳温度900～920℃（罐冷），淬火温度820～850℃，油冷以避免高温回火脆性。

    （9）渗碳、淬火、回火规范

     渗碳温度900～920℃（罐冷），淬火820～850℃，油冷，硬度＞60HRC；180～200℃×1.5h回火，空冷，表面硬度＞60HRC，心部硬度35～40HRC。

    （10）碳氮共渗及淬火

     碳氮共渗温度840～860℃，共渗后直接淬火，淬火温度830～850℃，油冷，硬度≥60HRC。回火温度160～180℃，空冷，表面硬度58～62HRC。

    （11）典型应用举例

     1）压制铝套冷挤压模，D16、D20型压制钢丝绳铝套冷挤压模，原采用CrWMn钢淬火回火，硬度为45～50HRC，尽管硬度要求在冷挤压模中较低，但由于CrWmn钢组织中存在碳化物的不均匀性，易造成模具崩刃、开裂而早期失效，使用寿命仅为1000多件，有的仅几百件。

    2）国内也有不少应用低碳马氏体钢强烈淬火工艺制作冷作模具的实例。

    3）用于小型精密型腔嵌件，还可以用渗碳增加表面硬度，提高耐磨性。

    4）用于受磨损较大、受较大载荷及生产批量较大的模具。

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