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16MnCrS5 和 16MnCr5 有何不同?这篇说清楚了!

更新时间:2025-07-27点击次数:61

一文读懂 16MnCrS5:易切削渗碳钢的性能、热处理与应用全解析

16MnCrS5 是一种含硫的易切削渗碳钢,是在欧标合金渗碳钢 16MnCr5 基础上加入硫(S)元素的改良型,兼具良好的渗碳性与切削加工性能,适用于大批量精密齿轮、花键轴、同步环等机械零件的高效加工与热处理强化。


一、16MnCrS5 是什么钢?

  • 钢种名称:16MnCrS5

  • 执行标准:EN 10084

  • 材料类型:含硫易切削渗碳钢

  • 母体钢参考:16MnCr5

  • 典型特征

    • 加硫后提升断屑性和切削效率

    • 仍保留优良的渗碳、淬透与回火稳定性能


二、化学成分(典型值)

元素含量范围(%)
C0.14 – 0.19
Mn1.00 – 1.30
Cr0.80 – 1.10
S0.020 – 0.040
Si≤ 0.40
P≤ 0.035

📌 S(硫)元素的作用:形成硫化锰(MnS)夹杂物,改善切削性能,更适合自动车床、CNC、批量加工场景。


三、典型热处理工艺流程

适用于表面渗碳+淬火+回火处理,提高表面硬度、耐磨性,保留芯部韧性。

工艺阶段温度范围(℃)说明
渗碳880 – 950保温渗碳 4–8小时
淬火800 – 830油冷
低温回火150 – 200消除内应力

✅ 渗碳层深度常见范围:0.6 – 1.2 mm,表硬芯韧,适合承受中高负载的滚动、滑动摩擦部件。


四、力学性能(渗碳+淬火+回火后)

项目数值范围
表面硬度HRC 58 – 62
心部硬度HB 200 – 250
抗拉强度≥ 950 MPa
延伸率≥ 8%
冲击韧性≥ 35 J
加工性能★★★★☆(良好)

📌 比起标准 16MnCr5,16MnCrS5 切削性能明显更优,但韧性略有下降,不建议用于高冲击场合。


五、典型应用场景

应用行业零件举例
汽车制造齿轮、花键轴、同步环、轴承套圈
工程设备齿圈、传动轴、销轴
机械制造齿轮轴、滑动销、联轴器
自动化产线适用于 CNC 高速切削

✅ 特别适用于:高精度、高批量生产需求的加工车间,节省刀具寿命和切削时间。


六、与相关钢种对比

材料牌号易切削性渗碳性韧性推荐场景
16MnCrS5★★★★☆★★★★★★★★加工型零件、批量齿轮件
16MnCr5★★☆☆☆★★★★★★★★★耐磨件、结构齿轮
20CrMnTi★★☆☆☆★★★★★★★★★★重载、精密齿轮
11SMn30(快削钢)★★★★★一般仅加工用途、不可热处理

七、使用建议与注意事项

✅ 建议使用情境:

  • 有切削加工瓶颈的零件

  • 加工节拍受限、刀具磨损快

  • 小齿轮、细轴、大批量 CNC 加工场景

⚠️ 注意事项:

  • 含硫钢材不宜焊接

  • 不适用于冲击力大、拉伸韧性要求ji高的结构部件

  • 热处理过程中注意避免表面氧化


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