Oceli · cementační ocel
20CrMnTi
Titanem legovaná cementační ocel pro automobilové převody.
Popis materiálu
20CrMnTi je cementačná oceľ. Nauhličením a kalením získa tvrdý, otruvzdorný povrch (58–63 HRC) pri húževnatom jadre — presne to, čo potrebujú ozubené kolesá, hriadele, čapy a diely namáhané rázmi a kontaktným tlakom. Titánom legovaná cementačná oceľ pre automobilové prevody. V zákazkovej výrobe sa najčastejšie používa na: ozubené kolesá, hriadele s drážkami, čapy a puzdrá.
Mechanické a fyzikální vlastnosti
Hustota
7,85 g/cm³
Teplota tání
1425–1520 °C
Pevnost v tahu (Rm)
600–1200 MPa (podľa priemeru a kalenia jadra)
Mez kluzu (Rp0,2)
400–900 MPa (Rp0,2 v jadre)
Tažnost (A)
8–16 %
Tvrdost
150–210 HB žíhaný, 58–63 HRC v cementovanej vrstve
Tepelná vodivost
~42 W/(m·K)
Max. provozní T
~200 °C (prevádzka ozubenia)
Modul pružnosti (E)
210 GPa
Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.
Chemické složení
C 0,20 %, Cr 0,8–1,8 %, Mn 1,0–1,4 %, Ti 0,04–0,10 %, zvyšok Fe
Označení
- EN / DIN
- 20CrMnTi
- ASTM / AISI / UNS
- neuvedené
- ČSN
- neuvedené
Typické použití
- ozubená kola
- hřídele s drážkami
- čepy a pouzdra
Hlavní vlastnosti
- tvrdý povrch po cementování
- houževnaté jádro
- dobrá tvárnost
Zpracování
Obrobitelnost
dobrá v žíhaném stavu
Svařitelnost
omezená
Povrchové úpravy
Dostupnost a cena
Dostupnost
běžná
Cena
střední
Výhody a nevýhody
Výhody
- tvrdý povrch po cementování
- houževnaté jádro
- dobrá tvárnost
- tvrdý povrch a húževnaté jadro
- vysoká odolnosť proti kontaktnej únave
- ideálna pre ozubenia a hriadele
Nevýhody
- nutné tepelné spracovanie u externého dodávateľa
- deformácie pri kalení — treba prídavok na brúsenie
- nezvárateľná po cementovaní
Typické zpracování
Alternativy
Aplikace a použití
Prevodovky
- ozubená kola
- pastorek
- hřídele
Automotive
- čepy
- kĺby
- vačkové diely
Typické zakázky
- ozubená kola
- hřídele s drážkami
- čepy a pouzdra
Obrábění (CNC parametry)
Obrobitelnost
55–70 % (mäkký stav)
Řezná rychlost
100–180 m/min (karbid)
Nástroj
karbid s povlakom, HSS pre závity
Chlazení
emulze
Nechajte prídavok 0,2–0,4 mm na brúsenie po cementovaní a kalení.
Svařování
Svařitelnost
omezená
Předehřev
zvyčajne netreba (od hrúbky ~30 mm 100–150 °C)
Přídavný materiál
G3Si1 / SG2 (ER70S-6)
Vhodné metódy
Zvárajte pred cementovaním; po nauhličení je zvar krehký.
Povrchové úpravy
černění
lacná estetická úprava, korózna ochrana len s olejom
fosfátování
dobrý podklad pod lak a pre klzné dvojice
nitridování
štandardne používaná úprava pre tento materiál
zinkování
základná protikorózna ochrana pre exteriér a bežné strojné diely
bez úpravy
nelegovaná oceľ hrdzavie — bez povrchovej úpravy len pre vnútorné prostredie s konzerváciou olejom
Tepelné zpracování
Žíhání
mäkké žíhanie 650–700 °C / pomaly v peci
Kalení
cementovanie 900–940 °C, kalenie do oleja z 810–840 °C
Popouštění
popúšťanie 150–200 °C (tvrdosť povrchu 58–63 HRC)
Hĺbka cementovanej vrstvy sa volí 0,3–1,5 mm podľa modulu ozubenia a kontaktného tlaku.
Srovnatelné třídy (ekvivalenty v normách)
| Norma | Označenie |
|---|---|
| EN / DIN | 20CrMnTi |
Dostupnost a formy
Cenová třída: €€
Dostupnost: běžná. U atypických rozměrů počítejte s delším dodáním nebo minimálním odběrem.
Environmentální a bezpečnostní poznámky
- oceľ je plne recyklovateľná bez straty kvality
- zvyšky a triesky sa vykupujú ako železný šrot
- nízka energetická náročnosť recyklácie oproti primárnej výrobe
Upozornění při zpracování
- pri brúsení a rezaní používajte odsávanie a ochranu dýchacích ciest — kovový prach je dráždivý
- zvárací dym obsahuje oxidy kovov, zabezpečte odsávanie na pracovisku