20mncr5

20MnCr5 是一种常用的合金渗碳钢。

化学成分

碳（C）：含量相对较低，保证了钢材具有良好的韧性和塑性，同时为后续的渗碳处理提供基础。在渗碳过程中，碳能够渗入零件表面，提高表面的碳含量，从而使表面获得高硬度和耐磨性。

硅（Si）：在炼钢过程中起脱氧作用，适量的硅可以提高钢材的强度和硬度，增强钢材的抗疲劳性能。但硅含量过高会降低钢材的韧性和可焊性，因此需要控制在一定范围内。

锰（Mn）：提高钢材的淬透性和强度，使钢材在淬火时能够更充分地硬化。同时，锰能与硫形成 MnS，减少硫的有害影响，改善钢材的热加工性能，使钢材在热轧、锻造等过程中更易于成型。

铬（Cr）：显著提高钢材的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。铬能在钢材表面形成一层致密的氧化膜，阻止氧气和其他介质的侵蚀，增强钢材的抗氧化能力。此外，铬还能提高钢材的淬透性，与锰共同作用，使零件在淬火后获得更好的组织和性能。

磷（P）和硫（S）：它们是有害杂质元素。磷会增加钢材的冷脆性，降低其韧性和塑性；硫则会导致钢材的热脆性，降低其热加工性能和焊接性能。因此，必须严格控制磷和硫的含量，以保证钢材的质量和性能。

力学性能

抗拉强度：一般≥785MPa，这使得 20MnCr5 能够承受一定的拉伸载荷，适用于制造承受拉力的零部件。

屈服强度：≥490MPa，保证钢材在受力变形时，在一定范围内能够恢复原状，不产生永久变形，确保零部件在正常使用过程中的稳定性。

伸长率：≥10%，伸长率反映了钢材的塑性变形能力，较高的伸长率使钢材在承受冲击或变形时具有一定的缓冲能力，避免因突然受力而断裂。

冲击韧性：有一定的冲击吸收功要求，以确保钢材在受到冲击载荷时不会发生脆性破坏，保证零部件在实际使用中的安全性。

特性

良好的淬透性：由于含有锰和铬等元素，20MnCr5 具有较好的淬透性，能够在淬火过程中使零件表面和内部都获得较为均匀的组织和性能，提高零件的整体强度和硬度。

适合表面硬化处理：低的碳含量和适量的合金元素，使其非常适合进行渗碳、淬火等表面硬化处理。经过处理后，零件表面可以获得高硬度、高耐磨性的硬化层，而心部仍保持良好的韧性和塑性，满足零件在不同部位的性能要求。

较好的加工性能：在退火状态下，20MnCr5 具有良好的切削加工性能，便于进行机械加工，制造出各种形状复杂的零件。

热处理规范

正火：加热温度通常在 900 - 940℃，保温适当时间后空冷。正火可以细化晶粒，改善钢材的组织结构，提高钢材的强度和韧性，为后续的加工和渗碳处理做好组织准备。

渗碳：一般在 900 - 950℃进行渗碳处理，使零件表面获得较高的碳含量。渗碳时间根据零件的尺寸和渗碳层深度要求而定。

淬火：渗碳后加热至 820 - 860℃油冷。淬火可以使表面形成高硬度的马氏体组织，提高零件的表面硬度和耐磨性。

回火：加热至 150 - 200℃空冷。回火可消除淬火应力，降低钢材的脆性，同时保持一定的强度和硬度，提高零件的综合力学性能。

应用领域

机械制造：常用于制造各种机械零件，如齿轮、轴类、活塞销等。这些零件在工作过程中需要表面具有高硬度和耐磨性，而心部具有良好的韧性，20MnCr5 经过表面硬化处理后能够满足这些要求，保证零件的可靠性和使用寿命。

汽车工业：在汽车制造中，广泛应用于制造汽车发动机、变速器等部件中的一些关键零件，如汽车齿轮、轴等，以提高汽车的性能和安全性。

其他领域：在一些对零件表面硬度和耐磨性有较高要求的领域，如航空航天、工程机械等，20MnCr5 也有一定的应用。