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회사 뉴스
20CrMnTi 저탄소 합금 침탄강 완전 가이드 초록
20CrMnTi는 GB/T 3077 규격의 저탄소 합금 침탄강으로 자동차 및 건설 기계의 변속기 부품 제조에 널리 사용됩니다. 침탄, 담금질 및 저온 템퍼링 후에는 단단하고 내마모성이 뛰어난 표면과 질기고 연성이 좋은 심부 (표면 경화 특성)을 얻어 내마모성, 접촉 피로 강도 및 충격 인성을 균형 있게 갖춥니다. 본 논문은 등급 정의, 화학 조성, 기계적 성질, 전체 열처리 공정, 금속 조직, 일반적인 적용 사례, 담금질 및 템퍼링 강(40Cr, 42CrMo)과의 비교, 그리고 산업 엔지니어 및 생산 기술자를 위한 주요 제조 설계 고려 사항을 체계적으로 다룹니다.
1. 등급 정의 및 화학 조성
1.1 등급 표기법의 의미
- 20: 평균 탄소 질량 백분율 약 0.20% (심부의 질긴 강도를 유지하기 위한 저탄소 매트릭스)
- Cr, Mn, Ti: 경화성, 내마모성 및 결정립 미세화를 위한 합금 원소인 크롬, 망간, 티타늄 첨가
SAE 5120 (미국), SMnC420H (일본 JIS), 1.7147 (유럽 EU) 국제 강종과 동등합니다.
1.2 표준 화학 조성 (질량 백분율, %)
| 원소 | 함량 범위 | 핵심 기능 |
|---|---|---|
| C | 0.17–0.23 | 낮은 탄소 함량은 담금질 후 심부의 연성을 보장하고 침탄층의 탄소 공급원 역할을 합니다. |
| Si | 0.17–0.37 | 탈산 + 완만한 고용 강화 |
| Mn | 0.80–1.10 | 강의 경화성과 전체 인장 강도를 향상시킵니다. |
| Cr | 1.00–1.30 | 경화성과 표면 내마모성을 향상시킵니다. (내식성 스테인리스강이 아님) |
| Ti | 0.04–0.10 | 고온 침탄 시 오스테나이트 결정립 조대화를 억제하고 열처리 변형을 줄입니다. |
| P / S | 각각 ≤0.035 | 취성과 피로 결함을 피하기 위한 엄격한 불순물 제어 |
2. 표준 기계적 성질
모든 데이터는 GB/T 3077에 따른 지정된 열처리 후 표준 시험편에 적용됩니다:
| 기계적 지표 | 최소 표준 값 |
|---|---|
| 인장 강도 (Rm) | ≥1080 MPa |
| 하부 항복 강도 (ReL) | ≥850 MPa |
| 연신율 (A) | ≥10% |
| 단면 수축률 (Z) | ≥45% |
| 샤르피 충격 에너지 (KU₂) | ≥55 J |
출하 상태 경도
풀림 / 고온 템퍼링 원자재: ≤217 HBW, 절삭 및 기어 황삭 가공에 적합한 가공성.
침탄 후 완성품 경도
- 표면 침탄층: 58–62 HRC (높은 경도, 내마모성, 내접촉 피로성)
- 부품 심부: 30–45 HRC (충격 하중 및 치 파손에 강하고 질김)
심부 경도는 부품 단면, 담금질 냉각 속도 및 강재 경화성에 따라 달라집니다.
3. 전체 열처리 공정 경로
표준 생산 작업 흐름:
단조 블랭크 → 노멀라이징 / 등온 노멀라이징 → 정밀 가공 → 국부적 역침탄 처리 (필요시) → 침탄 → 담금질 → 저온 템퍼링 → 스케일 제거 → 최종 연삭 (기어 연삭 / 원통 연삭)
3.1 노멀라이징 / 등온 노멀라이징
- 가열 온도: 880–950°C
- 목적: 불균일한 단조 미세 구조를 미세화하고, 절삭 성능을 최적화하며, 열처리 후 변형을 줄이고, 후속 침탄을 위한 균일한 금속 조직 기반을 마련합니다.
3.2 침탄
- 표준 온도 범위: 900–950°C
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선술집 시간 : 2026-07-23 09:21:18 >> 뉴스 명부
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