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这种材料常用于齿轮?16MnCr5的秘密揭晓!

更新时间:2025-07-27点击次数:100

16MnCr5材料详解:成分、热处理、性能与应用一篇全懂

16MnCr5 是一种低碳高强度合金渗碳钢,常用于制造承受高冲击、高耐磨要求的零部件。该材料以其良好的渗碳硬化能力、加工性能和热处理稳定性,广泛用于汽车零部件、齿轮、轴类件、套筒等

一、基本信息

  • 钢号名称:16MnCr5

  • 标准号:EN 10084(德国 / 欧标)

  • 材料类型:低碳合金渗碳钢(Cr-Mn系)

  • 中国近似牌号:15CrMn(GB/T 5216)、20CrMnTi(部分性能接近)


二、化学成分(EN 10084 标准)

元素含量范围 (%)
C0.14 – 0.19
Mn1.00 – 1.30
Cr0.80 – 1.10
Si≤ 0.40
P/S≤ 0.035

📌 特点说明:

  • 低碳设计 → 保证韧性与可加工性

  • 高Mn和Cr → 提升渗碳层硬度、耐磨性和淬透性


三、典型力学性能(渗碳淬火回火后)

性能项目数值范围
表面硬度(HRC)58–62(渗碳层)
心部硬度(HB)200–250(回火态)
抗拉强度≥ 950 MPa
延伸率≥ 8%
冲击韧性≥ 35 J

渗碳层深度可达 0.8–1.2mm(常规),热处理后表硬心韧,抗疲劳性强。


四、热处理工艺推荐

典型热处理流程:

  1. 预热:400–500℃

  2. 渗碳:880–950℃,保温5–8小时(深度根据零件要求)

  3. 淬火:油冷

  4. 回火:150–200℃ 低温回火,消除内应力

📌 可选工艺还有:真空渗碳、碳氮共渗、感应淬火等,具体视工艺设备与零件精度要求而定。


五、典型应用领域

行业典型零件
汽车制造齿轮、轴、同步环、滑块
农机设备偏心轴、花键轴、驱动齿圈
工业机械键、销、套筒、链轮
五金模具高耐磨工装定位件、磨损块等

🎯 使用要点:当既要有硬的表层、又要求心部有韧性时,16MnCr5 是非常合适的选材方案。


六、与其他渗碳钢的对比

材料牌号对比属性备注
16MnCr5渗碳能力优,成本适中欧标主力渗碳钢,常用于出口项目
20CrMnTi综合性能更强更适合国产装备,工艺稳定
15CrMn性能略弱于16MnCr5低端齿轮市场适用

七、总结:

优点

  • 表层硬、心部韧

    16MnCr5的优缺点

  • 加工性好

  • 成本合理

  • 热处理变形小

⚠️ 注意事项

  • 渗碳过程控制不当易产生脱碳或变形

  • 对表面质量要求高,建议选用精料或锻材


📢 互动引导 & 下期预告

在你们工厂里,渗碳零件选16MnCr5还是20CrMnTi?遇到哪些热处理变形、硬度不均的问题?欢迎留言探讨!


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