DIN 20MnCr5 1.7147 5120 Keluli Pengerasan Kes

Gambaran Keseluruhan Produk

DIN 20MnCr5 dan ASTM 5120 ialah keluli berkarburasi aloi karbon rendah berprestasi tinggi, direka bentuk untuk cemerlang dalam komponen yang tertakluk kepada tekanan mekanikal berulang, geseran dan beban berat. Sebagai ahli teras siri keluli aloi Mn-Cr, gred ini memberikan gabungan unik permukaan keras tahan haus (sehingga 62HRC selepas pengkarbonan) dan teras yang mulur, tahan hentaman—menghapuskan risiko kegagalan rapuh dalam senario industri permintaan tinggi.

20MnCr5 1.7147 mematuhi piawaian EN Eropah, manakala ASTM 5120 adalah setara dengan Amerika, dengan kedua-duanya sepadan dengan GB/T 3077 China 20CrMn untuk penyumberan rentas wilayah yang lancar. Diguna pakai secara meluas dalam pembuatan automotif, jentera berat, peralatan pembinaan dan sistem tambahan aeroangkasa, keluli ini merupakan pilihan pertama untuk bahagian penghantaran ketepatan, pengikat berkekuatan tinggi, dan aci galas beban di mana ketahanan dan kebolehpercayaan tidak boleh dirundingkan.

Dengan kandungan karbon yang ditentukur dengan tepat sebanyak 0.17-0.22%, keluli mengoptimumkan tindak balas pengkarbonan—memastikan penyebaran karbon membentuk lapisan permukaan yang padat dan keras sambil mengekalkan keliatan teras. Borang bekalan serba boleh (bar gulung panas, bar palsu, blok palsu) dan kemasan boleh disesuaikan seterusnya menjadikannya boleh disesuaikan dengan kedua-dua komponen ketepatan kecil dan bahagian tugas berat industri yang besar.

Keluli Setara

Negara	USA	Eropah	China
Standard	ASTM A29	EN10084	GB/T3077
Gred	5120	20MnCr5/1.7147	20CrMn

Ciri-ciri Produk

Komposisi Kimia

Prestasi 20MnCr5 1.7147 dan ASTM 5120 berakar pada nisbah aloi yang dioptimumkan, dengan kawalan kekotoran yang ketat untuk meningkatkan integriti bahan dan kestabilan pemprosesan. 20CrMn setara Cina juga disertakan untuk rujukan pasaran Asia:

Gred	C	Si	Mn	P	S	Cr
5120	0.17-0.22	0.15-0.35	0.70-0.90	0.035Maks	0.040Maks	0.7-0.9
20MnCr5/1.7147	0.17-0.22	0.40Maks	1.10-1.40	0.025Maks	0.035Maks	1.0-1.3
20CrMn	0.17-0.23	0.17-0.37	0.90-1.20	0.030Maks	0.030Maks	0.9-1.2

Sifat Mekanikal

Semua sifat mekanikal diuji dengan mematuhi EN 10084 (20MnCr5) dan ISO 683-11-1987 (simulasi pengerasan kes), dengan kekuatan tegangan ditentukur mengikut diameter komponen untuk rujukan aplikasi praktikal:

Kekuatan Tegangan Minimum (Keras & Terbaja pada 200 ℃)

Julat saiz	Kekuatan tegangan
d≤16	1200Mpa Min
16＜h≤40	800Mpa Min
40＜h≤100	600Mpa Min

Metrik Mekanikal Komprehensif

Sifat mekanikal untuk bar ujian rujukan dalam keadaan pengerasan kes simulasi mengikut ISO 683-11-1987.

Julat saiz	Kekuatan tegangan	Kekuatan hasil	Alongation	Nilai impak Di RT/J
d=16	1000-1350Mpa	670Mpa Min	8% Min	20J Min
d=30	900-1250Mpa	610Mpa Min	9% Min	20J Min
d=63	780-1130Mpa	540Mpa Min	10% Min	23J Min

Kekerasan permukaan

Rawatan Haba	Kekerasan
Dirawat untuk meningkatkan kebolehcukuran (+S)	HB255Maks
Anil lembut (+A)	HB217Maks
Dirawat dengan julat kekerasan(+TH)	170-217HBW
Dirawat dengan struktur ferit-perlit dan julat kekerasan(+FP)	152-201HBW
Dinormalkan(+N)	140-201HBW

Prestasi Kebolehkerasan

20MnCr5 1.7147 menawarkan pilihan kebolehkerasan yang boleh disesuaikan (+H: biasa, +HL: terhad rendah, +HH: terhad tinggi) untuk memadankan keperluan pemprosesan komponen yang berbeza. Kekerasan Rockwell C pada jarak yang berbeza dari hujung yang dipadamkan adalah seperti berikut (teras untuk reka bentuk proses rawatan haba):

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	49	49	48	46	43	42	41	39	37	35	34	33	32
	min	41	39	36	33	30	28	26	25	23	21	/	/	/
Kekerasan Dalam HRC + HH	maks	49	49	48	46	43	42	41	39	37	35	34	33	32
	min	44	42	40	37	34	33	31	30	28	26	25	24	23
Kekerasan Dalam HRC + HL	maks	46	46	44	42	39	37	36	34	32	30	29	28	27
	min	41	39	36	33	30	28	26	25	23	21	/	/	/

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

kunci

Jarak X dari hujung bahagian ujian yang dipadamkan, mm

Y kekerasan, HRC

1 had atas

2 had atas, +gred HL

3 had bawah, +gred HH

4 had bawah

Rawatan Haba

Kedua-dua 20MnCr5 1.7147 dan ASTM 5120 menampilkan fleksibiliti rawatan haba yang sangat baik, membolehkan pengeluar menyesuaikan prestasi bahan kepada keperluan fungsi komponen tertentu. Semua proses dioptimumkan untuk herotan minimum dan pengekalan prestasi maksimum:

• Penyepuhlindapan Lembut: Panaskan hingga 650-700 ℃, penyejukan relau → Kekerasan ≤217HB. Ideal untuk mengurangkan kekerasan bahan untuk pemesinan ketepatan (cth, gear hobbing, pusingan aci).

• Normalisasi: Panaskan kepada 840-870 ℃, penyejukan udara → Struktur ferit-pearlit yang seragam (140-201HB). Menghilangkan tekanan dalaman daripada penempaan/penggulungan, persediaan untuk pengkarbonan seterusnya.

• Karburasi: 20MnCr5 1.7147 dipanaskan hingga 880-980 ℃ (masa boleh laras untuk kedalaman kotak) → Kekerasan permukaan 58-62HRC. Sesuai untuk bahagian yang mudah haus (gigi gear, permukaan gegancu) dengan kedalaman kotak yang boleh disesuaikan (0.5-2.0mm).

• Pelindapkejutan & Pembajaan: Panaskan hingga 830-840 ℃, pelindapkejutan minyak (herotan minimum) + 150-200 ℃ pembajaan → Melegakan tekanan sisa sambil mengekalkan kekerasan permukaan, memanjangkan jangka hayat komponen sebanyak 30-50%.

• Proses Gear Optimum: Karburasi (920-950℃, 4-8j) → Pelindapkejutan minyak → Pembajaan 180-200℃ (2j) → Mengimbangi rintangan haus dan keliatan hentaman untuk gigi gear.

Spesifikasi Bekalan & Kemasan

Hunan Qilu Steel menyediakan bekalan rangkaian penuh 20MnCr5 1.7147 dan ASTM 5120, dengan 10,000+ tan stok bulanan dan saiz/kemasan yang boleh disesuaikan untuk memadankan aliran kerja pengeluaran yang pelbagai. Kawalan toleransi yang ketat memastikan ketepatan untuk pemprosesan kasar dan halus.

Saiz Bekalan

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

Stok Diameter Bar Gelek Panas (Saiz Biasa)

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

Kemasan & Ketepatan Permukaan

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.

Aplikasi Perindustrian

Prestasi unik 20MnCr5 1.7147 dan ASTM 5120 menjadikannya amat diperlukan dalam senario perindustrian tekanan tinggi dan haus tinggi. Gred yang berbeza dipilih berdasarkan saiz komponen, beban dan keperluan keselamatan:

1. Sistem Drivetrain Automotif

• Gear Transmisi: Tahan kehausan gigi selepas memandu sejauh 100,000+ km dengan kekerasan permukaan 58-62HRC dan nilai hentaman ≥20J.

• Aci Pemacu: Aci separuh/aci kipas memanfaatkan kekuatan tegangan ≥800MPa (d≤40mm) untuk menahan daya kilasan.

• Komponen Klac: Plat tekanan/roda tenaga menggunakan pemanjangan ≥8% untuk mengendalikan penglibatan berulang tanpa meledingkan.

2. Jentera Perindustrian Berat

• Sproket & Takal: Kekerasan 170-217HBW (+gred TH) menahan haus kasar daripada rantai/tali pinggang, mengurangkan masa henti penyelenggaraan.

• Pengikat Kekuatan Tinggi: Bolt/nat untuk turbin/pemampat menggunakan kekuatan hasil ≥540MPa (d=63mm) untuk kekal selamat di bawah getaran.

• Gear/Lengan Worm: Menggantikan keluli 20CrNi untuk penjimatan kos sambil memenuhi keperluan geseran gelongsor beban sederhana.

3. Peralatan Pembinaan

• Gear Jengkaut: Gear ayunan/perjalanan dengan nilai hentaman ≥23J (d=63mm) menahan perlanggaran batu/serpihan; kebolehkerasan yang sangat baik memastikan prestasi seragam dalam bahagian tebal.

• Aci Hidraulik Pemuat: Mengendalikan perubahan beban 10+ tan secara tiba-tiba tanpa lentur/retak, menyesuaikan diri dengan persekitaran pembinaan berdebu yang keras.

4. Sistem Bantuan Aeroangkasa

• Bahagian Penghantaran APU: Kestabilan suhu tinggi (sehingga 200℃ dibaja) memastikan operasi yang boleh dipercayai dalam ruang enjin.

• Pautan Gear Pendaratan: Kemasan tanah (toleransi +0/+0.05mm) memberikan ketepatan dan kekuatan untuk operasi pendaratan yang lancar (bukan untuk struktur penerbangan utama).

Panduan Perbandingan & Pemilihan Gred

1. DIN 20MnCr5 1.7147 lwn ASTM 5120

Aspek	DIN 20MnCr5 1.7147	ASTM 5120
Kebolehkerasan	Tinggi (1.10-1.40% Mn) → Penembusan kekerasan dalam	Sederhana (0.70-0.90% Mn) → Penyejukan pantas untuk bahagian kecil
Kawalan Kekotoran	Tegas (P≤0.025%, S≤0.035%)	Standard (P≤0.035%, S≤0.040%)
Komponen Ideal	Bahagian tebal (d>40mm), bahagian kritikal keselamatan (brek, aci berat)	Bahagian kecil (d≤16mm), komponen tidak kritikal (kurungan, gear kecil)
Kos & Nilai	Kos yang lebih tinggi sedikit, kebolehpercayaan yang unggul	Kos efektif, prestasi seimbang untuk kegunaan umum

2. 20MnCr5 1.7147 lwn 20CrMnTi

20CrMnTi ialah keluli berkarburasi yang digunakan secara meluas; perbandingan di bawah membantu dengan pemilihan yang disasarkan:

Aspek	20MnCr5 1.7147	20CrMnTi
Elemen Aloi	berasaskan Mn-Cr, tiada Ti	berasaskan Mn-Cr-Ti, Ti menapis bijirin
Kebolehkerasan	Lebih tinggi, lebih baik untuk bahagian tebal	Sederhana, sesuai untuk bahagian sederhana/kecil
Kebolehmesinan	Cemerlang (kekotoran rendah)	Baik, tetapi Ti meningkatkan rintangan pemotongan
Ketahanan Pakai	Superior (karbida Cr padat)	Baik (Ti karbida untuk penapisan bijirin)
kos	Sederhana	Rendah sedikit
Permohonan	Bahagian penghantaran tugas berat, aci besar	Gear kecil automotif, pengikat ketepatan

3. 20MnCr5 1.7147 lwn 20Cr

20MnCr5 1.7147 mengatasi prestasi 20Cr dalam semua aspek teras, menjadikannya pilihan naik taraf untuk aplikasi permintaan tinggi:

• Kebolehkerasan: 20MnCr5 mempunyai penembusan kekerasan 2-3x lebih dalam daripada 20Cr, menghilangkan kelembutan teras pada bahagian tebal.

• Sifat Mekanikal: 30% lebih tinggi kekuatan tegangan dan 50% lebih tinggi nilai impak selepas rawatan haba.

• Rintangan Haus: Kekerasan permukaan berkarbur 58-62HRC (20Cr: 50-55HRC), dengan hayat perkhidmatan yang lebih lama.

• Permohonan: 20Cr untuk bahagian beban rendah; 20MnCr5 untuk komponen tekanan tinggi dan haus tinggi.

Soalan Lazim

S1: Bagaimana untuk memilih antara 20MnCr5 1.7147 dan ASTM 5120 untuk projek saya?

A1: Pilih 20MnCr5 1.7147 untuk komponen dengan diameter >40mm, bahagian kritikal keselamatan (cth, brek automotif), atau keadaan kerja yang teruk (getaran/kesan tinggi). Pilih ASTM 5120 untuk bahagian kecil (d≤16mm), komponen tidak kritikal atau projek sensitif kos—prestasinya memenuhi keperluan industri am sepenuhnya.

S2: Adakah 20MnCr5 1.7147 boleh ditukar ganti dengan 20CrMn China?

A2: Ya, 20CrMn (GB/T 3077) ialah setara Cina langsung, dengan komposisi kimia dan sifat mekanikal yang hampir sama. Perbezaan sedikit dalam julat elemen tidak memberi kesan pada aplikasi praktikal, membolehkan penggantian lancar dalam pengeluaran.

S3: Bolehkah saya mengimpal 20MnCr5 1.7147/ASTM 5120? Apakah langkah-langkah utama?

A3: Kedua-dua keluli mempunyai kebolehkimpalan terhad kerana kandungan Mn/Cr, tetapi kimpalan yang berjaya boleh dicapai dengan kawalan proses yang ketat:

• Panaskan keluli kepada 150-250 ℃ untuk mengurangkan keretakan HAZ (zon terjejas haba) (Cr membentuk struktur mikro keras dalam HAZ).

• Gunakan elektrod hidrogen rendah (cth, E7018) untuk meminimumkan keretakan akibat hidrogen.

• Suhu selepas kimpalan pada 150-200 ℃ untuk melegakan tekanan sisa dan memulihkan keliatan.

Nota: Jangan sekali-kali mengimpal bahagian berkarburasi—haba akan melembutkan lapisan permukaan keras; kimpalan hanya dalam keadaan sepuhlindap/normal.

S4: Apakah yang menyebabkan kegagalan pengkarbonan 20MnCr5 1.7147 dan bagaimana untuk mengelakkannya?

A4: Kegagalan biasa: kedalaman kotak tidak sekata, kekerasan permukaan rendah, kerapuhan teras. Langkah-langkah pencegahan:

• Kawal suhu pengkarbonan (880-980 ℃) dan masa (berdasarkan kedalaman kes yang diperlukan, 0.5-2.0mm).

• Pastikan suhu relau seragam (perbezaan suhu ≤±5 ℃) untuk mengelakkan pengkarburan berlebihan/kurang karburasi tempatan.

• Gunakan agen pengkarbonan ketulenan tinggi untuk mengelakkan pencemaran kekotoran pada permukaan.

• Sejukkan perlahan selepas pengkarbonan untuk mengelakkan kerapuhan teras, kemudian lakukan pelindapkejutan/pembajaan minyak.

S5: Bagaimana untuk meningkatkan kecekapan pemesinan 20MnCr5 1.7147?

A5: Lakukan penyepuhlindapan lembut terlebih dahulu (penyejukan relau 650-700℃) untuk mengurangkan kekerasan kepada ≤217HB, meningkatkan kecekapan pemotongan dengan ketara. Untuk pemesinan berketepatan tinggi (cth, pemotongan gear), gunakan kemasan yang dikupas/dikisar untuk mengurangkan haus alatan.

S6: Mengapa memilih 20MnCr5 1.7147/ASTM 5120 berbanding aloi pengerasan kes generik?

A6: Gred ini mengatasi aloi generik dalam tiga aspek teras:

• Pematuhan Standard Global: Pensijilan EN 10084/ASTM A29/GB/T 3077 menghapuskan halangan jualan antarabangsa.

• Prestasi Konsisten: Toleransi yang ketat (C±0.02%, kekuatan tegangan±50MPa) memastikan keseragaman kelompok-ke-kelompok, mengurangkan kecacatan pengeluaran.

• Jumlah Penjimatan Kos: Walaupun kos pendahuluan 10-15% lebih tinggi daripada keluli generik, jangka hayat 2-3x lebih lama dan keperluan penyelenggaraan yang lebih rendah mengurangkan jumlah kos pemilikan sebanyak 20-25% dalam tempoh 5 tahun.

Tanya Sekarang : Semua spesifikasi produk dan data prestasi adalah mematuhi piawaian antarabangsa; untuk senario aplikasi khas, hubungi pasukan teknikal kami untuk penyelesaian tersuai.