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詳細(xì)介紹
20crmnti鋼管主要合金元素Cr，Mn，Ti的主要作用和性能。
合金元素在鋼中的作用是非常復(fù)雜的，它對(duì)鋼的組織和性能有很大影響，下面介紹20CrMnTi鋼種合金元素的主要作用，僅供參考：
牌號(hào)：20CrMnTi 標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 3077-1999
20CrMnTi是性能良好的滲碳鋼，20CrMnTi是18CrMnTi的代用鋼，廣泛用作滲碳零件，在汽車.拖拉機(jī)工業(yè)用于截面在30mm以下，承受高速.中或重負(fù)荷以及受沖擊.摩擦的重要滲碳零件，如齒輪.軸.齒圈.齒輪軸.滑動(dòng)軸承的主軸.十字頭.爪形離合器.蝸桿等。
化學(xué)成分
碳C：0.17～0.23 加碳（C）：鋼的硬度和強(qiáng)度增加,熔點(diǎn)、塑性和延展性降低。
硅Si：0.17～0.37 加硅（Si）：能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)，硅量增加降低鋼的焊接性能。
錳Mn：0.80～1.10 加錳（Mn）：能提高鋼的強(qiáng)度和硬度及耐磨性。
鉻Cr：1.00～1.30 加鉻（Cr）：能增加鋼的機(jī)械性能和耐磨性，降低塑性和韌性。
硫S：允許殘余含量≤0.035 加硫（S）：使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，降低耐腐蝕性。
磷P：允許殘余含量≤0.035 加磷（P）：增加鋼的冷脆性，降低塑性，使冷彎性能變壞。
鎳Ni：允許殘余含量≤0.030 加鎳(Ni)：提高鋼的強(qiáng)度，保持良好的塑性和韌性。
銅Cu：允許殘余含量≤0.030 加銅(Cu)：提高強(qiáng)度和韌性，特別是大氣腐蝕性能，容易產(chǎn)生熱脆。
鈦Ti：0.04～0.10 加鈦(Ti)：能使鋼的內(nèi)部組織致密，細(xì)化晶粒力，
可避免晶間腐蝕。
通過(guò)對(duì)齒輪軸類零件工作條件的分析，提出工藝要求并選定材料為20CrMnTi。然后通過(guò)鍛造.940±10℃正火.900~920℃滲碳+淬火以及180±10℃回火等一系列工藝，**終得到滿足工藝要求的齒輪軸類零件。關(guān)鍵詞：20CrMnTi 齒輪軸類零件 熱處理前言：減速箱上的一些零件既要求表面有較高的硬度，保持高的耐磨性，又要求零件的心部有較高的韌性，以確保整個(gè)零件獲得足夠大的強(qiáng)度，因此該零件大多采用低碳鋼或低碳合金鋼制造。齒輪軸類零件是減速箱結(jié)構(gòu)中的重要零件，擔(dān)負(fù)著傳遞動(dòng)力`改變運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向的任務(wù)。根據(jù)齒輪軸類零件工作的特點(diǎn)，應(yīng)選用低碳合金鋼或中碳鋼等，齒輪軸類零件經(jīng)過(guò)正火或調(diào)質(zhì)，**進(jìn)行滲碳或化學(xué)熱處理，既**了齒輪軸區(qū)基體組織的綜合力學(xué)性能，又增加了齒輪軸類零件的耐磨性`抗咬合性，提高了齒輪軸類零件的疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性，延長(zhǎng)了齒輪軸類零件的使用壽命。一．齒輪軸類零件工作條件和性能要求減速箱中齒輪軸類零件，擔(dān)負(fù)著傳遞動(dòng)力`改變運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向的任務(wù)。在速度變化和承受載荷時(shí)通常受到彎曲應(yīng)力，摩擦應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等。與齒輪軸配合帶動(dòng)其它機(jī)件運(yùn)動(dòng)和向外輸出動(dòng)力（功率）。對(duì)于軸部分來(lái)說(shuō)，傳遞動(dòng)力過(guò)程中主要承受彎曲——扭轉(zhuǎn)載荷和一定的沖擊載荷的作用，要求有較高的靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)疲勞壽命，良好的耐疲勞性能及沖擊韌性。通常在齒輪軸和軸的交界部位會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，在長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)和工作當(dāng)中，在應(yīng)力集中區(qū)易產(chǎn)生疲勞破壞，因此，彎曲和疲勞斷裂是齒輪軸類零件的主要破壞形式。對(duì)于齒輪軸部分來(lái)說(shuō)，其工作時(shí)通過(guò)齒面的接觸來(lái)傳遞動(dòng)力，其承受主要載荷作用在齒輪軸牙頂上，而齒根受到彎曲應(yīng)力的作用，其周期性的變化應(yīng)力使牙齒疲勞斷裂或脆性折斷，而齒面受到接觸應(yīng)力的作用，在壓力過(guò)大而潤(rùn)滑又不充分時(shí)易發(fā)生粘著磨損，嚴(yán)重的會(huì)使齒面撕裂，因此受力狀態(tài)十分復(fù)雜，必須經(jīng)過(guò)化學(xué)熱處理才能滿足其工作要求。對(duì)要求表面硬度高，而心部具有良好韌性的工件，如齒輪軸，齒輪軸類零件，活塞銷，以及其它軸類零件，一般采用低碳鋼加工成型后對(duì)其進(jìn)行滲碳處理。在工作過(guò)程中齒面的磨損**，而且齒根承受變載后的沖擊及周期性交變彎曲載荷，使用過(guò)程中有時(shí)出現(xiàn)脆性斷裂或疲勞斷裂，工作齒面受到較大的脈沖式接觸壓應(yīng)力及摩擦應(yīng)力作用，在傳遞動(dòng)力的過(guò)程中既有滾動(dòng)也有滑動(dòng)，加上外來(lái)硬質(zhì)點(diǎn)的磨損，因而會(huì)造成接觸疲勞麻點(diǎn)急深層的快狀剝落，另外在承載時(shí)受到變動(dòng)的載荷扭矩和沖擊作用，使齒端損壞。歸納起來(lái)有三種應(yīng)力的作用，即彎曲應(yīng)力，摩擦應(yīng)力和接觸應(yīng)力。齒輪軸的主要失效形式為斷齒、磨損、疲勞斷裂及齒面蝕坑等，一般具體表現(xiàn)如下。①齒輪軸齒面磨損。是指在咬合過(guò)程中，齒面上會(huì)產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)，使其表面發(fā)生了塑性變形而變得凸凹不平，金屬之間發(fā)生接觸和黏合，齒輪軸在滑動(dòng)過(guò)程中，二者之間產(chǎn)生磨損，因此又產(chǎn)生了新的摩擦力，齒面磨損是齒輪軸面相互摩擦的結(jié)果。②彎曲疲勞斷裂。是齒輪軸咬合在齒根部會(huì)受到**振幅的脈動(dòng)作用，或交變彎曲應(yīng)力的作用，造成齒部的斷裂。③齒面磨損斷裂。齒輪軸在工作過(guò)程中，由于齒面上的接觸應(yīng)力超過(guò)了材料本身的疲勞極限強(qiáng)度，會(huì)產(chǎn)生接觸疲勞斷裂。④表面麻點(diǎn)剝落、淺層剝落和深層剝落等。綜上所述，齒輪軸類零件應(yīng)具有以下的力學(xué)性能：具有足夠的強(qiáng)度，減少軸頸的翹曲變形，提高自抗震能力。表面有高的硬度`彎曲疲勞強(qiáng)度`扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和耐磨性。良好的抗疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性，心部有的強(qiáng)度和沖擊韌性。從齒輪軸類零件的工作條件來(lái)看，在耐磨性`疲勞強(qiáng)度與心部強(qiáng)度`沖擊韌性等方面配合要求比較高，在某種程度上高頻淬火或調(diào)質(zhì)很難滿足使用要求，而滲碳鋼經(jīng)過(guò)滲碳`淬火和低溫回火就能很好的**工作的需要。因此，對(duì)齒輪軸類零件進(jìn)行表面處理，可提高表面硬度和耐磨性，同時(shí)耐腐蝕和疲勞強(qiáng)度明顯提高。齒輪軸類零件滲碳的技術(shù)要求：表面含碳量為0·8％~1·05％，滲碳層厚度為0·9㎜~1·3㎜，滲碳淬火表面硬度不小于58~63HRC；低溫回火表面硬度為58~64HRC，心部硬度為32~45HRC；變形量小和心部組織符合要求。
合金元素在鋼中的作用是非常復(fù)雜的，它對(duì)鋼的組織和性能有很大影響，下面介紹20CrMnTi鋼種合金元素的主要作用，僅供參考：
牌號(hào)：20CrMnTi 標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 3077-1999
20CrMnTi是性能良好的滲碳鋼，20CrMnTi是18CrMnTi的代用鋼，廣泛用作滲碳零件，在汽車.拖拉機(jī)工業(yè)用于截面在30mm以下，承受高速.中或重負(fù)荷以及受沖擊.摩擦的重要滲碳零件，如齒輪.軸.齒圈.齒輪軸.滑動(dòng)軸承的主軸.十字頭.爪形離合器.蝸桿等。
化學(xué)成分
碳C：0.17～0.23 加碳（C）：鋼的硬度和強(qiáng)度增加,熔點(diǎn)、塑性和延展性降低。
硅Si：0.17～0.37 加硅（Si）：能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)，硅量增加降低鋼的焊接性能。
錳Mn：0.80～1.10 加錳（Mn）：能提高鋼的強(qiáng)度和硬度及耐磨性。
鉻Cr：1.00～1.30 加鉻（Cr）：能增加鋼的機(jī)械性能和耐磨性，降低塑性和韌性。
硫S：允許殘余含量≤0.035 加硫（S）：使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，降低耐腐蝕性。
磷P：允許殘余含量≤0.035 加磷（P）：增加鋼的冷脆性，降低塑性，使冷彎性能變壞。
鎳Ni：允許殘余含量≤0.030 加鎳(Ni)：提高鋼的強(qiáng)度，保持良好的塑性和韌性。
銅Cu：允許殘余含量≤0.030 加銅(Cu)：提高強(qiáng)度和韌性，特別是大氣腐蝕性能，容易產(chǎn)生熱脆。
鈦Ti：0.04～0.10 加鈦(Ti)：能使鋼的內(nèi)部組織致密，細(xì)化晶粒力，
可避免晶間腐蝕。
通過(guò)對(duì)齒輪軸類零件工作條件的分析，提出工藝要求并選定材料為20CrMnTi。然后通過(guò)鍛造.940±10℃正火.900~920℃滲碳+淬火以及180±10℃回火等一系列工藝，**終得到滿足工藝要求的齒輪軸類零件。關(guān)鍵詞：20CrMnTi 齒輪軸類零件 熱處理前言：減速箱上的一些零件既要求表面有較高的硬度，保持高的耐磨性，又要求零件的心部有較高的韌性，以確保整個(gè)零件獲得足夠大的強(qiáng)度，因此該零件大多采用低碳鋼或低碳合金鋼制造。齒輪軸類零件是減速箱結(jié)構(gòu)中的重要零件，擔(dān)負(fù)著傳遞動(dòng)力`改變運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向的任務(wù)。根據(jù)齒輪軸類零件工作的特點(diǎn)，應(yīng)選用低碳合金鋼或中碳鋼等，齒輪軸類零件經(jīng)過(guò)正火或調(diào)質(zhì)，**進(jìn)行滲碳或化學(xué)熱處理，既**了齒輪軸區(qū)基體組織的綜合力學(xué)性能，又增加了齒輪軸類零件的耐磨性`抗咬合性，提高了齒輪軸類零件的疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性，延長(zhǎng)了齒輪軸類零件的使用壽命。一．齒輪軸類零件工作條件和性能要求減速箱中齒輪軸類零件，擔(dān)負(fù)著傳遞動(dòng)力`改變運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向的任務(wù)。在速度變化和承受載荷時(shí)通常受到彎曲應(yīng)力，摩擦應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等。與齒輪軸配合帶動(dòng)其它機(jī)件運(yùn)動(dòng)和向外輸出動(dòng)力（功率）。對(duì)于軸部分來(lái)說(shuō)，傳遞動(dòng)力過(guò)程中主要承受彎曲——扭轉(zhuǎn)載荷和一定的沖擊載荷的作用，要求有較高的靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)疲勞壽命，良好的耐疲勞性能及沖擊韌性。通常在齒輪軸和軸的交界部位會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，在長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)和工作當(dāng)中，在應(yīng)力集中區(qū)易產(chǎn)生疲勞破壞，因此，彎曲和疲勞斷裂是齒輪軸類零件的主要破壞形式。對(duì)于齒輪軸部分來(lái)說(shuō)，其工作時(shí)通過(guò)齒面的接觸來(lái)傳遞動(dòng)力，其承受主要載荷作用在齒輪軸牙頂上，而齒根受到彎曲應(yīng)力的作用，其周期性的變化應(yīng)力使牙齒疲勞斷裂或脆性折斷，而齒面受到接觸應(yīng)力的作用，在壓力過(guò)大而潤(rùn)滑又不充分時(shí)易發(fā)生粘著磨損，嚴(yán)重的會(huì)使齒面撕裂，因此受力狀態(tài)十分復(fù)雜，必須經(jīng)過(guò)化學(xué)熱處理才能滿足其工作要求。對(duì)要求表面硬度高，而心部具有良好韌性的工件，如齒輪軸，齒輪軸類零件，活塞銷，以及其它軸類零件，一般采用低碳鋼加工成型后對(duì)其進(jìn)行滲碳處理。在工作過(guò)程中齒面的磨損**，而且齒根承受變載后的沖擊及周期性交變彎曲載荷，使用過(guò)程中有時(shí)出現(xiàn)脆性斷裂或疲勞斷裂，工作齒面受到較大的脈沖式接觸壓應(yīng)力及摩擦應(yīng)力作用，在傳遞動(dòng)力的過(guò)程中既有滾動(dòng)也有滑動(dòng)，加上外來(lái)硬質(zhì)點(diǎn)的磨損，因而會(huì)造成接觸疲勞麻點(diǎn)急深層的快狀剝落，另外在承載時(shí)受到變動(dòng)的載荷扭矩和沖擊作用，使齒端損壞。歸納起來(lái)有三種應(yīng)力的作用，即彎曲應(yīng)力，摩擦應(yīng)力和接觸應(yīng)力。齒輪軸的主要失效形式為斷齒、磨損、疲勞斷裂及齒面蝕坑等，一般具體表現(xiàn)如下。①齒輪軸齒面磨損。是指在咬合過(guò)程中，齒面上會(huì)產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)，使其表面發(fā)生了塑性變形而變得凸凹不平，金屬之間發(fā)生接觸和黏合，齒輪軸在滑動(dòng)過(guò)程中，二者之間產(chǎn)生磨損，因此又產(chǎn)生了新的摩擦力，齒面磨損是齒輪軸面相互摩擦的結(jié)果。②彎曲疲勞斷裂。是齒輪軸咬合在齒根部會(huì)受到**振幅的脈動(dòng)作用，或交變彎曲應(yīng)力的作用，造成齒部的斷裂。③齒面磨損斷裂。齒輪軸在工作過(guò)程中，由于齒面上的接觸應(yīng)力超過(guò)了材料本身的疲勞極限強(qiáng)度，會(huì)產(chǎn)生接觸疲勞斷裂。④表面麻點(diǎn)剝落、淺層剝落和深層剝落等。綜上所述，齒輪軸類零件應(yīng)具有以下的力學(xué)性能：具有足夠的強(qiáng)度，減少軸頸的翹曲變形，提高自抗震能力。表面有高的硬度`彎曲疲勞強(qiáng)度`扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和耐磨性。良好的抗疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性，心部有的強(qiáng)度和沖擊韌性。從齒輪軸類零件的工作條件來(lái)看，在耐磨性`疲勞強(qiáng)度與心部強(qiáng)度`沖擊韌性等方面配合要求比較高，在某種程度上高頻淬火或調(diào)質(zhì)很難滿足使用要求，而滲碳鋼經(jīng)過(guò)滲碳`淬火和低溫回火就能很好的**工作的需要。因此，對(duì)齒輪軸類零件進(jìn)行表面處理，可提高表面硬度和耐磨性，同時(shí)耐腐蝕和疲勞強(qiáng)度明顯提高。齒輪軸類零件滲碳的技術(shù)要求：表面含碳量為0·8％~1·05％，滲碳層厚度為0·9㎜~1·3㎜，滲碳淬火表面硬度不小于58~63HRC；低溫回火表面硬度為58~64HRC，心部硬度為32~45HRC；變形量小和心部組織符合要求。
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