20CrMnTi是滲碳鋼，滲碳鋼通常為含碳量為0.17%-0.24%的低碳鋼。汽車上多用其製造傳動齒輪，是中淬透性滲碳鋼中Cr Mn Ti 鋼，其淬透性較高，在保證淬透情況下，特別是具有較高的低溫衝擊韌性。20CrMnTi表面滲碳硬化處理用鋼。良好的加工性，加工變形微小，抗疲勞性能相當好。主要用途有：用於軸類，活塞類零配件以及汽車，飛機各種特殊零件部位。

合金鋼20CrMnTi等熱處理滲碳鋼小知識及應用舉例

三、常用合金滲碳鋼

按照合金滲碳鋼的淬透性大小，可分為三類：

（1）低淬透性合金滲碳鋼典型鋼種為20Cr、20MnV，這類鋼水淬臨界直徑<25mm，滲碳後可直接淬火，低溫回火。心部強韌性較低，只適於製造受衝擊載荷較小的耐磨零件，如活塞銷、凸輪、滑塊、小齒輪等。

（2）中淬透性合金滲碳鋼典型鋼種為20CrMnTi，這類鋼油淬臨界直徑約為25～60mm，主要用於製造承受高速、中等載荷、抗衝擊和耐磨損的汽車、拖拉機的變速齒輪、軸等零件。

（3）高淬透性合金滲碳鋼典型鋼種為20Cr2Ni4A、18 Cr2Ni4WA，這類鋼中含有較多的Cr、Ni、W等合金元素，所以鋼的淬透性很好，油淬臨界直徑>100mm，經滲碳及隨後的淬火+低溫回火處理，表面有高的強度（σb≥1200MPa）、硬度和耐磨性，心部的強度、韌性很高，主要用於製造大截面、高載荷、抗衝擊的重要齒輪及大型軸類零件，如汽車、飛機、坦克中的曲軸、大模數齒輪等。

一、化學成分特點

工具機、汽車、飛機等機器上的各種齒輪在服役期間，其齒面承受較高的壓應力及強烈的摩擦和磨損；輪齒不但承受較高的彎曲力矩，而且還承受較高的交變載荷尤其是衝擊載荷。因此，要求材料應具備較高的力學性能，表面應具有高硬度、耐磨性而心部具有高的塑性、韌性，即外硬內韌。為滿足上述性能要求，常選用合金滲碳鋼。所謂合金滲碳鋼，是指用於製造滲碳零件（如齒輪、活塞銷等）的合金鋼。

（1）低碳為了保證滲碳零件心部具有足夠的塑性和韌性，合金滲碳鋼的碳含量一般為ωC=0.1％～0.25％

（2）合金元素

主加合金元素是鉻、錳、鎳等。目的提高淬透性，保證鋼經滲碳、淬火和低溫回火後，心部得到低碳馬氏體組織，提高強度和韌性。除此之外，鉻能顯著提高滲碳層的含碳量，鎳可有效地抑制晶粒長大，細化晶粒，提高強韌性。

附加合金元素是鎢、鉬、鈦、釩等。目的是在900℃以上高溫滲碳時，鎢、鉬、鈦、釩等合金元素在鋼中形成穩定的強碳化物，以阻礙奧氏體晶粒的長大，獲得細小的組織，即細晶強化。

●特性及適用範圍：

是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高，經滲碳淬火後具有硬而耐磨的表面與堅韌的心部，具有較高的低溫衝擊韌性，焊接性中等，正火後可切削性良好。用於製造截面<30mm的承受高速、中等或重載荷、衝擊及摩擦的重要零件，如齒輪、齒圈、齒輪軸十字頭等。是18CrMnTi的代用鋼，廣泛用作滲碳零件，在汽車.拖拉機工業用於截面在30mm以下，承受高速.中或重負荷以及受衝擊.摩擦的重要滲碳零件，如齒輪.軸.齒圈.齒輪軸.滑動軸承的主軸.十字頭.爪形離合器.蝸杆等。

化學成分

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●化學成份

碳C：0.17～0.23

20CrMnTi

矽Si：0.17～0.37

錳Mn：0.80～1.10

鉻Cr：1.00～1.30

硫S： 優質鋼不大於0.030

高級優質鋼不大於0.020

特級優質鋼不大於0.010

磷P： 優質鋼不大於0.030

高級優質鋼不大於0.020

特級優質鋼不大於0.020

鎳Ni：優質鋼不大於0.30

高級優質鋼不大於0.30

特級優質鋼不大於0.30

銅Cu（注1）：優質鋼不大於0.30

高級優質鋼不大於0.25

特級優質鋼不大於0.25

鈦Ti：0.04～0.10

注1：熱壓力加工用鋼的銅含量不大於0.2%

力學性能

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20CrMnTi

●力學性能：

抗拉強度σb (MPa)：≥1080(110)

屈服強度σs (MPa)：≥835(85)

伸長率δ5 (%)：≥10

齒輪鋼成品圖

斷面收縮率ψ (%)：≥45

衝擊功Akv (J)：≥55

衝擊韌性值αkv (J/cm2)：≥69(7)

硬度：≤217HB

試樣尺寸：試樣毛坯尺寸為15mm

●20CrMnTi密度:7.8×103kg/m3

彈性模量:207GPa

泊松比:0.25

導熱率:1.26×10-5（1/℃）

鋼廠規格

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熱處理規範

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●熱處理規範及金相組織：

熱處理規範：淬火:第一次880℃,第二次870℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷。

詳細的熱處理規範與力學性能:

20CrMnTi圓鋼

試樣毛坯尺寸/mm: 15

熱處理|淬火|加熱溫度/℃|第一次淬火: 880

熱處理|淬火|加熱溫度/℃|第二次淬火: 870

熱處理|淬火|冷卻劑: 油

熱處理|回火|加熱溫度/℃: 200

熱處理|回火|冷卻劑: 水、空

力學性能|抗拉強度σb/MPa|≥: 1080

力學性能|屈服點σs/MPa|≥: 850

力學性能|伸長率δ5(%)|≥: 10

力學性能|面縮率ψ(%)|≥: 45

力學性能|衝擊吸收功AKV/J|≥: 55

交貨狀態硬度HBS|≥: 217

●熱處理規範及金相組織：

熱處理規範：淬火:第一次880℃,第二次870℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷；

金相組織：回火馬氏體。

●交貨狀態：以熱處理（正火、退火或高溫回火）或不熱處理狀態交貨，交貨狀態應在合同中註明。

●20CrMnTi的密度及彈性模量：

密度:7.8×103kg/m3彈性模量:207GPa泊松比:0.25導熱率:1.26×10-51/℃

●20CrMnTi正火

20CrMnTi正火，20CrMnTi鋼材在加熱860℃保溫速冷到680℃保溫後空冷的等溫正火工藝與加熱 960℃保溫後霧冷的高溫正火工藝，兩種工藝相對比不同之處及作用。

表示方法

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① 鋼號開頭的兩位數字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如40Cr、25Cr2MoVA合金管②鋼中主要合金元素，除個別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當平均合金含量<1.5%時，鋼號中一般只標出元素符號，而不標明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號後亦可標以數字"1"，例如鋼號"12CrMoV"和"12Cr1MoV"，前者鉻含量為0.4-0.6%，後者為0.9-1.2%，其餘成分全部相同。當合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時，在元素符號後面應標明含量，可相應表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。

③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。

④高級優質鋼應在鋼號最後加"A"，以區別於一般優質鋼。

⑤專門用途的合金結構鋼，鋼號冠以（或後綴）代表該鋼種用途的符號。例如鉚螺專用的30CrMnSi鋼，鋼號表示為ML30CrMnSi。

合金管與無縫管兩者既有關係又有區別，不能混為一談。

合金管是鋼管按照生產用料（也就是材質）來定義的，顧名思義就是合金做的管子；而無縫管是鋼管按照生產工藝（有縫無縫）來定義的，區別於無縫管的就是有縫管，包括直縫焊管和螺旋管。