Acciaio legato GB/T 3077 20CrNi3

Panoramica del prodotto

L'acciaio 20CrNi3 è un classico acciaio strutturale in lega di cromo-nichel specificato nello standard cinese GB/T 3077-2015, classificato come grado di acciaio a doppio scopo da cementazione e tempra-rinvenimento. Contiene elementi in lega bilanciati di Cr e Ni per migliorare notevolmente la temprabilità, offrendo una combinazione premium di elevata resistenza alla trazione ed eccezionale tenacità agli urti a bassa temperatura dopo il trattamento termico standard.

Diversamente dal comune acciaio bassolegato, il 20CrNi3 raggiunge una doppia prestazione: superficie dura e resistente all'usura grazie al trattamento di cementazione, pur mantenendo un nucleo interno resistente per resistere a forti urti e carichi alternati. La sua profondità di penetrazione dell'olio di tempra raggiunge Φ50–70 mm, adatta per la produzione di componenti meccanici per carichi pesanti di sezione media e grande. Il materiale è caratterizzato da una lavorabilità regolare con una saldabilità moderata, ampiamente adottato nella produzione di macchinari, automobili, apparecchiature tecniche e sistemi di trasmissione.

Caratteristiche del prodotto

Composizione chimica

Grado	C	Sì	Mn	P	S	Cr	Ni
20CrNi3	0,17-0,24	0,17-0,37	0,30-0,60	0,030Max	0,030Max	0,60-0,90	2.75-3.15

Proprietà meccaniche

Proprietà	Valore (minimo)
Resistenza alla trazione	930MPa
Forza di snervamento	735MPa
Allungamento a rottura	11%
Riduzione dell'area	55%
Resistenza all'impatto	78J
Durezza	241HBW massimo

Trattamento termico

Ricottura

Ricottura completa a 650–680°C per distensione, struttura interna uniforme del grano, comoda lavorazione secondaria.

Tempra

Temperatura di riscaldamento: 830°C; Mezzo di raffreddamento: acqua o olio.

Temperamento

Temperatura di riscaldamento: 480°C; Mezzo di raffreddamento: acqua o olio.

Dimensioni e tolleranza della fornitura

Gamma di dimensioni del prodotto

Tipo di prodotto	Intervallo di dimensioni	Lunghezza
Barra trafilata a freddo	Φ3-Φ80mm	6.000-9.000 mm
Barra laminata a caldo	Φ16-Φ310mm	6.000-9.000 mm
Barra forgiata a caldo	Φ100-Φ1200 mm	3000-5800mm
Lamiera/lamiera laminata a caldo	T:3-200mm; L:1500-2500 mm	2000-5800 mm
Blocco forgiato a caldo	T: 80-800 mm; L: 100-2500 mm	2000-5800 mm

Finitura superficiale, tolleranza dimensionale e rettilineità

Finitura superficiale	Trasformato	Fresato	Rettifica(migliore)	Lucido (migliore)	Sbucciato (migliore)	Forgiato Nero	Nero laminato
Tolleranza	+0/+3 mm	+0/+3 mm	+0/+0,05 mm	+0/+0,05 mm	+0/+0,1 mm	+0/+5 mm	+0/+1 mm
Linearità	1 mm/1000 mm massimo.					3 mm/1.000 mm massimo.

Applicazioni

L'acciaio legato 20CrNi3 è appositamente progettato per componenti che operano sotto carichi pesanti, impatti alternati e condizioni di lavoro a bassa temperatura, scenari applicativi tipici:

• Parti di trasmissione di macchinari pesanti: ingranaggi di grandi dimensioni, viti senza fine, mandrini di macchine utensili, camme, alberi di riduzione.

• Elementi di fissaggio ad alta resistenza: prigionieri a doppia estremità, perni di posizionamento, bulloni per carichi pesanti, spinotti.

• Componenti principali di apparecchiature automobilistiche e ingegneristiche: alberi di trasmissione, parti della frizione, pezzi strutturali della pompa idraulica.

• Forgiati strutturali generali per carichi pesanti per metallurgia, macchinari minerari e marini

20CrNi3 VS gradi di acciaio comuni

1. 20CrNi3 contro 20CrMnTi

• 20CrNi3: nichel più elevato, temprabilità più profonda (fino a Φ70 mm), eccellente resilienza a basse temperature, per ingranaggi di grandi dimensioni e carichi pesanti in ambienti freddi

• 20CrMnTi: costo inferiore, profondità di tempra limitata (≤Φ40 mm), scarsa tenacità alle basse temperature, per piccoli ingranaggi automobilistici di grandi dimensioni a temperatura ambiente

2. 20CrNi3 contro 40Cr

• 20CrNi3: acciaio da cementazione a basso tenore di carbonio, superficie dura resistente all'usura + nucleo tenace, adatto a parti ad attrito pesante

• 40Cr: acciaio bonificato a medio tenore di carbonio, durezza uniforme, non necessita di cementazione, per alberi generali di media resistenza

3. 20CrNi3 contro 42CrMo

• 20CrNi3: cementabile, tenacità criogenica superiore, per componenti di trasmissione di grandi dimensioni a bassa temperatura

• 42CrMo: acciaio temperato Cr-Mo, resistenza stabile alle alte temperature, senza strato superficiale duro, per alberi pesanti per lavorazione a caldo

4. 20CrNi3 contro 20CrNi2Mo

• 20CrNi3: nichel più elevato, temprabilità più profonda, migliore tenacità sotto zero, controllo più rigoroso della forgiatura per evitare macchie bianche

• 20CrNi2Mo: basso contenuto di nichel con molibdeno, meno difetti interni, ideale per ingranaggi a cementazione di medie dimensioni

5. Guida alla selezione rapida

• 20CrMnTi: piccoli ingranaggi automatici a temperatura ambiente

• 40Cr: aste ordinarie di media resistenza

• 42CrMo: alberi pesanti ad alta temperatura

• 20CrNi2Mo: Ingranaggi a cementazione mediamente stabili

• 20CrNi3: Parti soggette ad usura per impatti pesanti a bassa temperatura, di ampia sezione

Domande frequenti

Q1: Qual è la differenza tra l'acciaio 20CrNi3 e 20CrMnTi?

A1: 20CrNi3 contiene un contenuto di nichel più elevato, una migliore tenacità alle basse temperature e una temprabilità più profonda, adatto per ingranaggi e alberi per carichi pesanti di grande sezione trasversale; 20CrMnTi è più conveniente per gli ingranaggi di automobili di piccole e medie dimensioni.

Q2: È possibile utilizzare l'acciaio 20CrNi3 per la cementazione delle parti?

A2: Sì, 20CrNi3 è un acciaio legato da cementazione tradizionale. Dopo la tempra mediante cementazione, la superficie raggiunge un'elevata durezza per la resistenza all'usura mentre il nucleo mantiene un'elevata tenacità per resistere al carico d'urto.

Q3: Qual è il diametro massimo dell'acciaio 20CrNi3 che può essere completamente indurito mediante tempra in olio?

A3: Nell'ambito del processo di tempra in olio standard a 830°C, la profondità di indurimento completa raggiunge Φ50–70 mm; i pezzi più spessi adottano la tempra in acqua per un migliore effetto di indurimento completo.

Q4: Quale durezza di consegna posso ottenere per la barra tonda 20CrNi3?

A4: Durezza di consegna ricotta ≤241HBW, sufficientemente morbida per tornitura e foratura CNC diretta senza trattamento di prericottura.

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