DIN 16MnCr5 1.7131 5115 Keluli Aloi Pengerasan Kes

Gambaran Keseluruhan Produk

DIN 16MnCr5 (1.7131) ialah keluli karburasi aloi rendah Mn-Cr klasik, terkenal dengan kebolehkerasan yang sangat baik, pengedaran kekerasan seragam selepas rawatan haba dan sifat mekanikal yang seimbang. Ia membentuk permukaan keras & struktur teras yang keras selepas pengkarburan dan pembajaan suhu rendah, yang memenuhi keperluan prestasi bahagian mekanikal dengan sempurna di bawah beban dinamik dan keadaan haus. Ia mempunyai gred setara yang sepadan dalam sistem standard kebangsaan utama di seluruh dunia, seperti ASTM 5115 dalam piawaian Amerika dan 16CrMnH/20CrMnTi dalam piawaian Cina, dan digunakan secara meluas dalam pembuatan automotif, pemprosesan mekanikal, acuan ketepatan dan industri lain.

Gred Keluli Setara

Negara	USA	Eropah	China
Standard	ASTM A29	EN10084	GB/T3077
Gred	5115	16MnCr5/1.7131	16CrMnH/20CrMnTi

Ciri-ciri Produk

Komposisi Kimia

Gred	C	Si	Mn	P	S	Cr
5115	0.13-0.18	0.15-0.35	0.70-0.90	0.035Maks	0.040Maks	0.70-0.90
16MnCr5/1.7131	0.14-0.19	0.40Maks	1.00-1.30	0.025Maks	0.035Maks	0.80-1.10
20CrMnTi	0.17-0.23	0.17-0.37	0.80-1.10	0.030Maks	0.030Maks	1.00-1.30

Sifat Mekanikal

Sifat mekanikal 16MnCr5 1.7131 menunjukkan perbezaan yang jelas dengan perubahan saiz dan proses rawatan haba. Berikut ialah indeks prestasi standard yang dinyatakan dalam EN 10084 dan ISO 683-11, yang merupakan rujukan teras untuk pemilihan dan pemprosesan bahan.

1. Kekuatan Tegangan Selepas Pengerasan & Pembajaan pada 200 ℃ (EN 10084, Min)

Julat saiz	Kekuatan tegangan
d≤16	1000Mpa Min
16＜h≤40	800Mpa Min
40＜h≤100	500Mpa Min

2. Sifat Mekanikal dalam Keadaan Pengerasan Kes Simulasi (ISO 683-11-1987)

Julat saiz	Kekuatan tegangan	Kekuatan hasil	Alongation	Nilai impak Di RT/J
d=16	880-1230Mpa	600Mpa Min	9% Min	25J Min
d=30	770-1120Mpa	520Mpa Min	10% Min	25J Min
d=63	650-1000Mpa	450Mpa Min	11% Min	25J Min

3. Keperluan Persampelan untuk Potongan Ujian

Semua kepingan ujian keluli pengerasan kes 16MnCr5 hendaklah diambil sampel pada 1/4 daripada diameter/tebal di bawah permukaan yang dirawat haba mengikut EN 10084; keperluan pensampelan khas hendaklah dilaksanakan mengikut kontrak pembeli-penjual.

Kekerasan Permukaan & Kebolehkerasan

Kekerasan dalam Keadaan Rawatan Haba Berbeza

Kekerasan 16MnCr5 1.7131 boleh dilaraskan mengikut keperluan pemprosesan, dan julat kekerasan standard bagi keadaan rawatan haba yang berbeza adalah seperti berikut:

Rawatan Haba	Kekerasan
Dirawat untuk meningkatkan kebolehcukuran (+S)	HB255Maks
Anil lembut (+A)	HB207Maks
Dirawat dengan julat kekerasan(+TH)	156-207HBW
Dirawat dengan struktur ferit-perlit dan julat kekerasan(+FP)	140-187HBW
Dinormalkan(+N)	138-187HBW

Akhiri Kebolehkerasan Pelindapkejutan (HRC)

Apabila dipesan dengan keperluan kebolehkerasan normal (+H), tinggi (+HH) atau rendah (+HL), nilai kekerasan pada jarak yang berbeza dari hujung yang dipadamkan memenuhi piawaian berikut (indeks teras untuk menilai kebolehkerasan bahagian bahagian besar):

Jarak dalam mm dari hujung yang dipadamkan
Jarak		1.5	3	5	7	9	11	13	15	20	25	30	35	40
Kekerasan Dalam HRC + H	maks	47	46	44	41	39	37	35	33	31	30	29	28	27
	min	39	36	31	28	24	21	/	/	/	/	/	/	/
Kekerasan Dalam HRC + HH	maks	47	46	44	41	39	37	35	33	31	30	29	28	27
	min	42	39	35	32	29	26	24	22	20	/	/	/	/
Kekerasan Dalam HRC + HL	maks	44	43	40	37	34	32	30	28	26	25	24	23	22
	min	39	36	31	28	24	21	/	/	/	/	/	/	/

Pita taburan untuk kekerasan Rockwell - C dalam ujian kebolehkerasan pelindapkejutan akhir.

Spesifikasi Bekalan, Toleransi & Maklumat Stok

Qilu Steel menyediakan rangkaian penuh produk 16MnCr5 1.7131 termasuk bar canai panas, bar tempa panas, plat canai panas dan blok tempa panas, dengan spesifikasi lengkap dan stok stabil, dan boleh disesuaikan mengikut keperluan pelanggan.

Spesifikasi Bekalan

Jenis produk	Julat saiz	Panjang
Bar canai panas	Φ14-Φ280mm	6000-9000mm
Bar palsu panas	Φ140-Φ1200mm	3000-5800mm
Pinggan/lembaran canai panas	T:20-120mm; W: 410-810mm	2000-5800mm
Blok Hot Forged	T: 80-800mm; W: 100-2500mm	2000-5800mm

Kemasan Permukaan & Toleransi Dimensi

Kemasan Permukaan	berpaling	Digiling	Pengisaran (Terbaik)	Digilap(Terbaik)	Dikupas (Terbaik)	Tempa Hitam	Bergulung Hitam
Toleransi	+0/+3mm	+0/+3mm	+0/+0.05mm	+0/+0.05mm	+0/+0.1mm	+0/+5mm	+0/+1mm
Kelurusan	1mm/1000mm maks.					3mm/1000mm maks.

Spesifikasi Dalam Stok (Diameter Bar Gelek Panas)

Stok bulanan bar gulung panas dan palsu 16MnCr5 melebihi sepuluh ribu tan, dengan diameter stok biasa berikut:

• 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 35, 38, 40, 42, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 09, 10, 10, 10 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280mm

Nota : Spesifikasi dan kuantiti stok dikemas kini dalam masa nyata mengikut jualan dan pengeluaran. Untuk maklumat stok terkini, sila hubungi terus kakitangan jualan kami.

Teknologi Pemprosesan Penempaan

Penempaan ialah proses utama untuk meningkatkan kekompakan dan sifat mekanikal 16MnCr5 1.7131. Parameter proses penempaan standard dipatuhi dengan ketat untuk mengelakkan kecacatan seperti keretakan dalaman dan struktur longgar:

• Pemanasan awal: Masukkan jongkong 16MnCr5 ke dalam relau dan panaskan hingga 600-700 ℃ (hapuskan tekanan dalaman, elakkan kejutan haba).

• Pemanasan kepada suhu penempaan awal: Teruskan memanaskan jongkong kepada 1150-1200 ℃ dan kekalkan panas secara sekata.

• Operasi penempaan: Suhu penempaan akhir tidak boleh lebih rendah daripada 850-900 ℃ (pastikan keplastikan keluli, elakkan retak penempaan sejuk).

• Penyejukan selepas penempaan: Sejukkan di udara atau relau (penyejukan perlahan untuk menghapuskan tekanan tempaan, mengelakkan keretakan permukaan).

Rawatan Haba

Proses rawatan haba 16MnCr5 1.7131 direka bentuk untuk ciri aloinya, dan parameter boleh dilaraskan dengan sewajarnya mengikut saiz bahagian dan keperluan prestasi. Proses teras dan suhu utama adalah seperti berikut:

Proses	Suhu	Kaedah Penyejukan	Tujuan Teras
Penyepuhlindapan Lembut	790-810 ℃	Penyejukan relau	Kurangkan kekerasan, tingkatkan kebolehmesinan
Menormalkan	880-900 ℃	Penyejukan udara	Menapis bijirin, menghapuskan kecacatan struktur, bersedia untuk pengkarburan

Proses Utama untuk Karburasi & Pengerasan

Proses	Julat Suhu	Proses Pemadanan
End Quench Test Austenitizing	870 ℃	Ujian kebolehkerasan standard
Mengkarburkan	880-980 ℃	Tentukan masa penahanan mengikut kedalaman lapisan pengkarburan
Pengerasan teras	860-900 ℃	Padankan dengan proses pengkarbonan, pastikan kekuatan teras
Pengerasan kes	780-820 ℃	Pastikan kekerasan permukaan dan rintangan haus

Pelindapkejutan & Pembajaan

• Pemanasan: Panaskan keluli kepada 820-850 ℃ dan simpan panas secara sekata (suhu yang lebih rendah adalah untuk pelindapkejutan air, suhu atas adalah untuk pelindapkejutan minyak).

• Pelindapkejutan: Pelindapkejutan dalam air atau minyak (mengikut saiz bahagian dan keperluan ubah bentuk).

• Pembajaan: Basuh pada 150-200 ℃ dalam relau dan kekalkan panas.

• Penyejukan selepas pembajaan: Keluarkan dari relau dan sejukkan di udara (hapuskan tegasan pelindapkejutan, stabilkan kekerasan permukaan dan keliatan teras).

Catatan: Parameter di atas adalah untuk panduan sahaja, dan proses khusus hendaklah dioptimumkan mengikut keperluan peralatan pengeluaran dan bahagian yang sebenar.

Kebolehkimpalan

16MnCr5 mempunyai kebolehkimpalan sederhana, dan kebolehkimpalannya dipengaruhi terutamanya oleh kandungan karbon dan unsur aloi (Mn, Cr):

• Kandungan karbon ialah 0.14-0.19% (<0.25%), yang mengelakkan kemerosotan serius kebolehkimpalan yang disebabkan oleh kandungan karbon yang tinggi.

• Unsur Mn dan Cr meningkatkan kekuatan dan kekerasan keluli, tetapi akan meningkatkan risiko keretakan kimpalan jika tiada langkah perlindungan diambil.

Langkah Berjaga-jaga Kimpalan yang Disyorkan

• Kimpalan sebelum pengkarburan rawatan haba (jahitan kimpalan mudah retak selepas pengkarburan).

• Panaskan logam asas kepada 150-200 ℃ sebelum mengimpal (kurangkan perbezaan suhu antara jahitan kimpalan dan logam asas, elakkan keretakan sejuk).

• Amalkan penyejukan perlahan selepas mengimpal (menghilangkan tekanan kimpalan).

• Struktur kimpalan kompleks tidak disyorkan; keutamaan diberikan kepada sambungan mekanikal untuk bahagian beban tinggi.

Perbandingan dengan 16MnCr5 lwn 5115 lwn 20CrMnTi lwn 15CrMn Steel

16MnCr5 sering dibandingkan dengan keluli pengkarbonan arus perdana seperti 20CrMnTi, ASTM 5115, 20CrNiMo (1.6582) dan 15CrMn dalam pemilihan bahan. Berikut ialah perbandingan komprehensif dari aspek komposisi, prestasi, kos dan aplikasi, untuk menyediakan rujukan pemilihan bahan yang jelas untuk keperluan pengeluaran yang berbeza:

Indeks Perbandingan	16MnCr5/1.7131	ASTM 5115	20CrMnTi	20CrNiMo (1.6582)	15CrMn
Sistem Aloi Teras	Mn-Cr	Mn-Cr	Mn-Cr-Ti	Cr-Ni-Mo	Mn-Cr
Kandungan Karbon (%)	0.14-0.19	0.13-0.18	0.17-0.23	0.17-0.23	0.12-0.18
Kebolehkerasan	Cemerlang (diameter pelindapkejutan minyak ≥30mm)	Baik (diameter pelindapkejutan minyak ≥25mm)	Cemerlang (biji-bijian yang ditapis Ti)	Hebat (sinergisme Ni-Mo, ≥40mm)	Umum (diameter pelindapkejutan minyak ≥20mm)
Kekerasan Permukaan (HRC) selepas pengkarburan	58-62	56-60	58-64	60-64	55-59
Keliatan Teras (Nilai Impak pada RT)	≥25J	≥22J	≥28J	≥40J (sangat tinggi)	≥20J
Ubah Bentuk Rawatan Haba	Kecil (≤0.05mm)	Kecil	Sangat kecil (elemen Ti)	Kecil	Umum
Kebolehmesinan	Cemerlang (HB≤207 selepas penyepuhlindapan)	bagus	Baik (pisau melekat sedikit)	Umum (kandungan aloi tinggi)	Cemerlang (rendah karbon)
Kos Bahan Mentah	Sederhana	Sederhana-Rendah	Sederhana	Tinggi (aloi Ni/Mo)	rendah
Kelebihan Utama	Prestasi seimbang, kawalan kekotoran yang ketat, keliatan suhu rendah yang baik	Toleransi komponen yang luas, perolehan mudah	Ubah bentuk ultra-rendah, sesuai untuk bahagian ketepatan	Keliatan teras super tinggi, rintangan beban berat	Kos rendah, sesuai untuk bahagian beban ringan
Aplikasi Biasa	Gear, gear cacing, sesendal, acuan plastik, bahagian suhu rendah	Gear mekanikal am, aci biasa, sesendal bukan ketepatan	Gear automotif berketepatan tinggi, gelang penyegerak, aci pemacu ketepatan	Gear tugas berat, bahagian kuasa angin, jentera kejuruteraan beban tinggi	Gear ringan, aci kecil, aksesori berketepatan rendah
Cadangan Penggantian	Boleh menggantikan ASTM5115/15CrMn untuk beban sederhana/tinggi	Boleh diganti untuk beban ringan/sederhana 16MnCr5	Alternatif untuk 16MnCr5 (bahagian ketepatan)	Tidak boleh diganti untuk 16MnCr5 (hanya untuk beban berat)	Hanya boleh diganti untuk beban ringan 16MnCr5

Senario Aplikasi Biasa

16MnCr5 digunakan secara meluas dalam pelbagai industri kerana prestasi pengkarbonan yang sangat baik, kebolehkerasan yang baik dan sifat mekanikal 'permukaan keras & teras tegar' yang seimbang, dan merupakan bahan teras untuk bahagian pembuatan yang menanggung beban dinamik, haus dan impak:

• Pembuatan Gear: Automobil, jentera pembinaan dan gear peralatan industri, gear cacing, gear pembezaan, gelang gear penyegerak dan bahagian transmisi teras lain.

• Industri Automotif: Aci pemacu, sesendal petrol, pengedap minyak turbin, gelang galas hab dan bahagian teras automotif lain yang memerlukan kekuatan tinggi dan rintangan haus.

• Pembuatan Mekanikal: Bahagian mekanikal beban tinggi seperti galas, aci pin, gandingan, aci sesondol dan plat klac.

• Industri Acuan & Alat: Acuan plastik (terutamanya acuan suntikan plastik bertetulang gentian kaca tinggi), sesendal pengedap, penggelek rantai dan aksesori ketepatan lain yang memerlukan kekerasan permukaan yang tinggi dan rintangan haus.

• Industri Peralatan Berat: Bahagian utama jentera perlombongan, jentera pertanian dan jentera kejuruteraan berat yang memerlukan kekuatan tinggi dan rintangan haus.

• Peralatan Suhu Rendah: Bahagian penghantaran dan komponen pengedap peralatan industri suhu rendah (-40 ℃~200 ℃) disebabkan oleh keliatan suhu rendah yang baik.

Soalan Lazim

S1: Apakah perbezaan utama antara 16MnCr5 dan ASTM 5115?

A1: Kedua-duanya adalah gred setara teras bagi keluli pengkarbonan Mn-Cr, dengan senario aplikasi yang sama. Perbezaan sedikit adalah dalam komposisi kimia: 16MnCr5 mempunyai kandungan Mn (1.00-1.30%) dan Cr (0.80-1.10%) yang lebih tinggi dan kawalan P/S yang lebih ketat, dengan kebolehkerasan yang lebih baik dan keliatan suhu rendah; ASTM 5115 mempunyai toleransi komponen yang lebih luas, kos perolehan yang lebih rendah dan lebih sesuai untuk bahagian mekanikal am. Kedua-duanya boleh diganti sepenuhnya untuk bahagian biasa, dan gred reka bentuk asal disyorkan untuk bahagian berketepatan tinggi.

S2: Bolehkah 16MnCr5 diganti terus dengan 20CrMnTi?

J2: Ya, 20CrMnTi ialah gred alternatif standard Cina yang paling biasa untuk 16MnCr5. 20CrMnTi mengandungi unsur Ti, yang boleh menapis bijirin dan mengurangkan ubah bentuk rawatan haba ke tahap minimum, lebih sesuai untuk gear automotif berketepatan tinggi dan bahagian penghantaran ultra ketepatan; 16MnCr5 mempunyai keliatan suhu rendah yang lebih baik dan kandungan Mn yang lebih tinggi, lebih sesuai untuk bahagian keadaan kerja suhu rendah dan bahagian beban sederhana bahagian besar. Penggantian boleh ditentukan mengikut ketepatan bahagian, keadaan kerja dan kos pengeluaran.

S3: Bagaimana untuk menentukan kedalaman lapisan pengkarbonan 16MnCr5?

A3: Kedalaman lapisan pengkarbonan ditentukan mengikut beban kerja bahagian: bahagian beban ringan (sendal pengedap, gear kecil) ialah 0.5-0.8mm; bahagian beban sederhana (gear penghantaran, gear cacing) ialah 0.8-1.2mm; bahagian beban berat (gear jentera kejuruteraan, aci pemacu) adalah 1.2-2.0mm. Masa penahanan proses pengkarbonan dilaraskan mengikut kedalaman yang diperlukan (biasanya 1j untuk kedalaman 0.2mm).

S4: Apakah keadaan pemprosesan terbaik 16MnCr5 untuk pemotongan?

A4: Keadaan penyepuhlindapan lembut (+A, HB≤207) mempunyai prestasi pemotongan terbaik, tanpa pisau melekat yang jelas dan tepi runtuh semasa pemprosesan. Adalah disyorkan untuk menggunakan alat pemotong karbida bersimen, mengawal kelajuan pemotongan pada 80-120m/min, dan menambah cecair pemotongan emulsi untuk mengelakkan bahan kerja terlalu panas dan memperbaiki kemasan permukaan bahagian (sehingga Ra1.6μm selepas pemprosesan halus).

S5: Bagaimana untuk memilih medium pelindapkejutan (air/minyak) untuk 16MnCr5?

A5: Pilihan medium pelindapkejutan adalah berdasarkan saiz bahagian dan keperluan ubah bentuk: bahagian kecil (d≤30mm) dengan keperluan ubah bentuk yang rendah boleh menggunakan pelindapkejutan air (suhu pemanasan 820-830 ℃) untuk memastikan kebolehkerasan; bahagian sederhana dan besar (d＞30mm) atau bahagian berketepatan tinggi dengan keperluan ubah bentuk yang ketat menggunakan pelindapkejutan minyak (suhu pemanasan 830-850 ℃), yang boleh mengurangkan ubah bentuk pelindapkejutan kepada ≤0.05mm sambil memastikan kebolehkerasan bahagian bahagian besar.

S6: Bila hendak memilih 16MnCr5/1.7131 dan bukannya 20CrNiMo (1.6582)?

A6: 20CrNiMo mempunyai keliatan dan kebolehkerasan teras yang sangat tinggi, tetapi kos bahan mentah jauh lebih tinggi (kira-kira 30% lebih tinggi daripada 16MnCr5). Pilih 16MnCr5 untuk beban sederhana, suhu biasa/suhu rendah, bahagian ketepatan am (seperti gear biasa, sesendal, acuan plastik), yang mempunyai prestasi kos tinggi; pilih 20CrNiMo hanya untuk bahagian beban berat, berimpak tinggi, bahagian ultra-besar (seperti gear kuasa angin, bahagian penghantaran jentera kejuruteraan berat) di mana 16MnCr5 tidak dapat memenuhi keperluan keliatan.

Tanya Sekarang : Qilu Steel mempunyai bekalan stabil 16MnCr5 1.7131 dengan spesifikasi lengkap dan boleh menyediakan perkhidmatan pemprosesan peribadi seperti pemotongan, penempaan, rawatan haba dan kemasan permukaan mengikut keperluan pelanggan.