Le tuyau d'acier de précision 20CR représente une pierre angulaire de l'ingénierie de précision moderne, offrant une combinaison unique de teneur en carbone moyen, d'amélioration du chrome et de précision dimensionnelle exceptionnelle. Cet alliage est méticuleusement conçu pour fournir une résistance, une ténacité et une durabilité supérieures par rapport aux aciers en carbone standard, ce qui le rend indispensable dans les applications mécaniques et automobiles à haute performance. Ce document se plonge dans les détails complexes de l'acier 20CR, explorant son identité chimique, ses propriétés mécaniques, ses processus de fabrication pour les tubes de précision, diverses applications industrielles et les avantages importants qu'il offre sur des matériaux alternatifs.

　　1. Introduction au tuyau d'acier de précision 20CR

　　Les tuyaux en acier de précision sont définis par leurs tolérances exceptionnellement serrées sur le diamètre extérieur (OD), le diamètre intérieur (ID), l'épaisseur de la paroi et la finition de surface. Ils sont souvent tirés à froid ou à froid pour réaliser ces exigeants Spécifications, éliminant le besoin d'usinage secondaire dans de nombreux applications. Parmi les différentes notes utilisées à cette fin, 20Cr se démarque comme Un acier en alliage de chrome à faible teneur en carbone à faible teneur en carbone largement spécifié et polyvalent.

　　La désignation "20cr" suit un système de dénomination en acier en alliage commun:

　　"20" indique une teneur en carbone d'environ 0,20%.

　　"CR" désigne la présence de chrome comme l'élément d'alliage principal, Généralement, environ 0,80% à 1,10%.

　　Cette composition chimique spécifique place 20cr dans un point idéal de performance. La teneur en carbone est suffisante pour permettre un renforcement efficace traitement thermique (comme le carburateur ou la trempe et la trempe), tandis que le chrome L'addition améliore considérablement la durabilité, la résistance à l'usure et la mécanique propriétés. Lorsqu'il est transformé en un tuyau de précision, 20CR devient un préfini composant prêt pour les tâches exigeantes dans la transmission de puissance, les systèmes fluides et Cadres structurels.

　　Comportement métallurgique:

　　La synergie entre le carbone et le chrome est cruciale. Les atomes de chrome ralentissent le transformation de l'austénite en phases plus douces (comme la ferrite et la perlite) pendant refroidissement. Cet effet de «durabilité» signifie qu'un composant en acier 20cr peut être à travers une plus grande profondeur qu'un acier carbone ordinaire comme 1020, résultant en une partie plus forte avec un noyau dur et un dur, Surface résistante à l'usure - en particulier après le carburateur du boîtier.

　　2. Propriétés mécaniques

　　Les propriétés mécaniques du tuyau de précision de 20cr peuvent varier considérablement en fonction de son état de traitement thermique. Il est couramment fourni dans la normalisation ou un état recuit pour une machinabilité optimale puis traité à la chaleur par le utilisateur final pour l'application finale.

　　Propriétés en état recuit / normalisé:

　　Force de traction: 500 - 700 MPa

　　Limite d'élasticité (décalage de 0,2%): 350 - 550 MPa

　　Allongement à la pause: ≥ 20%

　　Dureté: ~ 170 Hb (Brinell)

　　Impact de la ténacité: bon

　　Propriétés après extinction et température:

　　Après austénitation, éteinte dans l'huile ou l'eau et tremper à un Température appropriée, les propriétés peuvent être considérablement améliorées:

　　Force de traction: 800 - 1000+ MPa

　　Force d'élasticité: 600 - 800+ MPa

　　DURNESSE: 25 - 35 HRC (Rockwell C) (varie avec la température de température)

　　Impact de la ténacité: maintient une bonne ténacité à ces forces plus élevées niveaux.

　　Propriétés après le carburateur de cas:

　　Il s'agit du traitement le plus courant pour 20cr. La pièce est carburée à Augmentez le carbone de surface, puis éteint et tempéré.

　　Dureté de surface: 58 - 63 HRC (extrêmement dur et résistant à l'usure)

　　Dureté centrale: 25 - 40 HRC (dure et ductile pour absorber les charges d'impact)

　　Profondeur de cas: généralement 0,5 à 2,0 mm, selon les exigences.

　　Cela crée un composant "coquille dur, dur" idéal pour les engrenages et Roulements.

　　3. Processus de fabrication du tuyau d'acier de précision 20CR

　　Le voyage de l'acier brut au tuyau de précision est un processus en plusieurs étapes assurer la perfection dimensionnelle et l'intégrité métallurgique.

　　Sélection de matières premières: des billettes de haute qualité de l'acier en alliage 20cr sont sélectionné et inspecté pour la composition chimique et la pureté.

　　Roulement ou extrusion à chaud: la billette est chauffée à une température élevée (environ 1200 ° C) et formé en une coquille creuse ou un tube de taille rugueux à travers un Piercing Mill (comme le processus Mannesmann) ou une presse à extrusion. Cela crée Un «tube mère».

　　Recuit / décapage: le tube roulé à chaud est recuit pour l'adoucir et soulager les contraintes internes. Il est ensuite mariné dans une solution acide pour éliminer Échelle (oxyde de fer) formé pendant le travail à chaud.

　　Dessin à froid (le processus de précision de base): c'est là que le tube atteint Ses attributs de "précision".

　　Le tube recuit et mariné est pointé à une extrémité.

　　Il est tiré (dessiné) à travers une filière durcie et sur un mandrin. Ce Le processus réduit simultanément le diamètre extérieur, le diamètre intérieur et le mur épaisseur.

　　Avantages: le travail au froid améliore considérablement la finition de surface, dimensionnelle Précision (les tolérances peuvent être maintenues dans des ± 0,05 mm) et la résistance mécanique via durcissement de la tension.

　　Le processus peut être répété plusieurs fois avec un recuit intermédiaire Étapes pour empêcher la fissuration et obtenir la taille et les propriétés finales souhaitées.

　　Roulement à froid: un processus alternatif ou complémentaire au dessin, souvent Utilisation d'un moulin à pilonner. Il offre un excellent contrôle sur l'épaisseur de la paroi et est Convient aux plus grands diamètres et aux murs plus fins.

　　4. Opérations de définition:

　　Redressant: le lissage des rouleaux assure la rectitude parfaite.

　　Coupe: Les tuyaux sont coupés à des longueurs précises.

　　Traitement thermique: recuit final, normalisation, extinction et trempage est effectué pour réaliser les propriétés mécaniques spécifiées.

　　Finition de surface: le polissage, le broyage ou le sable peuvent être appliqués pour rugosité de surface spécifique (par exemple, RA <0,8 µm pour hydraulique applications).

　　Test non destructif (NDT): critique pour l'assurance qualité. Comprend Eddy tests actuels, tests ultrasoniques ou tests hydrostatiques pour détecter tout défauts internes ou externes.

　　Inspection et emballage: inspection finale des dimensions, surface qualité et paperasse avant l'emballage de protection pour expédition.