20Cr2Ni4 是符合GB/T 3077-1988标准的高强度合金渗碳钢,具备优良的综合力学性能,整体性能优于12CrMi3 钢。该材料的淬透性和强韧性都表现出色,其锻造性能也相当良好,适合多种工业应用。
在锻造过程中,20Cr2Ni4 钢的加热温度应设置在1200℃,始锻温度为1150℃,而终锻温度则需保持在850℃以上。锻后应进行缓冷处理。如果在锻造后出现晶粒粗大现象,即使经过正火以及后续渗碳加热,淬火后仍将形成粗大的马氏体组织。
20Cr2Ni4 钢常用于制作强度要求较高的渗碳件和调质结构件,广泛应用于中小型汽车、拖拉机的发动机和传动系统的齿轮制造。此外,20Cr2Ni4 钢还可以替代12CrNi3 钢,制造对心部性能有较高要求的渗碳件和氰化件,例如用于石油钻探和露天矿冶金作业的牙爪及牙轮体。
在物理性能方面,20Cr2Ni4 钢的化学成分大致为:碳(C):0.17~0.23,硅(Si):0.17~0.37,锰(Mn):0.30~0.60,硫(S):允许残余含量≤0.035,磷(P):允许残余含量≤0.035,铬(Cr):1.25~1.65,镍(Ni):3.25~3.65,铜(Cu):允许残余含量≤0.030。
其力学性能表现为:抗拉强度σb (MPa):≥1175(120),屈服强度σs (MPa):≥1080(110),伸长率δ5 (%):≥10,断面收缩率ψ (%):≥45,冲击功Akv (J):≥63,冲击韧性值αkv (J/cm2):≥78(8)及硬度≤269HB。