20MnMoB渗碳层变化平缓，该钢焊接性能良好

20MnMoB

    20MnMoB钢淬火低温回火后有良好的综合力学性能，低温冲击韧性良好，淬透性与12CrNi3A钢相似。该钢渗碳前和渗碳后的疲劳强度及静弯曲强度都比较高，实物单齿抗弯疲劳强度比20CrMnTi钢高。正火后硬度为HB170～217，其切削性能与20CrMnTi钢相同，正火加高温回火后HB170，其切削性能比20CrMnTi钢稍好，即当切削深度t=2mm，走刀量s=0.34mm/转，不用冷却液的条件下，其切削速度V60=44.3m/min。光洁度一般为▽5～6。该钢的渗碳速度中等，表面不易过高富集碳，渗碳层变化平缓，该钢焊接性能良好。应把该钢的碳、锰量控制在中上限。

    20MnMoB钢适宜代替20CrMnTi和12CrNi3A钢制造心部强度要求较高的中等负荷的汽车、拖拉机使用的齿轮及负荷大的机床齿轮，也常用于制造活塞销等零件。
1.化学成分,%CSiMnMoBCrNiPS0.16～0.220.17～0.370.90～1.200.20～0.300.0005～0.0035≤0.35≤0.35≤0.035≤0.030注：摘自GB/T 3077-1999。

2.物理常数临界点Ac1Ac3Ar3Ar1温度(近似值)/℃740850750690注：用钢成分,%：C 0.18,Si 0.29,Mn 1.07,Mo 0.19,B 0.001,Cr 0.09,Ni0.16,P 0.023,S 0.014。

3.力学性能
室温力学性能热处理
毛坯直径
/mm热处理制度RmRelAZαk
J/cm2备注MPa%15880℃油淬,200℃
回火空冷或油冷≥1079≥883≥98≥490≥78①880℃40分油淬,
200℃180分空冷①1079～1461
1346883～1353
121293.1～157
125.4436.1～627.2
55978～181
9568炉钢注：分子为数据范围，分母为平均值。
    ①摘自GB/T 3077-1999。正火后的力学性能热处理毛坯
直径/mm正火
温度RmRelAZαk
J/cm2硬度
HB备注MPa%209006234512466181179～187

①9306625342366≥13720015920667495216474　

②注：

①用钢成分,%：C 0.19,Si 0.22,Mn 1.06,Mo 0.22,B 0.004,P 0.020,S 0.003,Ti 0.094,
    Al 0.01；
②用钢成分,%：C 0.18,Si 0.29,Mn 1.07,Mo 0.19,B 0.001,P 0.023,S 0.014,Cr 0.09,
    Ni 0.16。第二次淬火温度对力学性能的影响热处理毛坯
直径/mm热处理制度RmRelAZαk
J/cm2硬度
HRCMPa%19第一次淬火第二次淬火回火　　　　　　880℃
60分油冷780℃60分油冷210±10℃
150分空冷89764220.059.013128800℃60分油冷112888310.551.511335830℃60分油冷1559118712.052.09445注：用钢成分,%：C 0.17,Si 0.34,Mn 1.0,Mo 0.24,B 0.0034,Cu 0.14,P 0.026,S 0.014。伪渗碳后降温淬火温度对力学性能的影响热处理毛坯
直径/mm热处理制度RmRelAZαk
J/cm2硬度
HB伪渗碳淬火回火MPa%15和
15×15方930℃8小时,
降温至淬火温度
保温10分钟930℃油冷200℃
60分空冷1324112814.059.592383900℃油冷1304110313.559.0102378875℃油冷1314113114.059.594381850℃油冷1363116714.059.098387825℃油冷1295108214.360.085375800℃油冷1319111114.358.390382775℃油冷119295412.037.034350注：用钢成分,%：C 0.21,Si 0.22,Mn 1.10,Mo 0.21,B 0.0016,P 0.032,S 0.012。不同温度回火的力学性能热处理毛坯
直径/mm热处理制度RmRelAZαk
J/cm2正火淬火回火MPa%15920℃
空冷860℃40分油淬
780℃40分油淬160℃ 120分空冷93259314.855.098180℃ 120分空冷89253917.052.0110200℃ 120分空冷94164211.555.598230℃ 120分空冷90762817.060.0127260℃ 120分空冷100076515.560.511315920℃
空冷860℃40分油冷160℃ 120分空冷1505121611.555.069180℃ 120分空冷1461104311.053.072200℃ 120分空冷　1147　53.069230℃ 120分空冷1408111311.559.061260℃ 120分空冷140212219.058.057注：用钢成分,%：C 0.19,Si 0.22,Mn 1.06,Mo 0.22,B 0.004,P 0.020,S 0.008。疲劳极限疲劳试样热处理制度RmRelAZαk
J/cm2σ-1/MPaMPa%Φ5.5mm
莫尔型
试样930℃伪渗碳7小时,870℃
油淬,200℃60分回火空冷132411181355137441930℃伪渗碳7小时,890℃油淬,
780℃油淬,200℃60分回火空冷8246372060186245液体渗碳:20%黄血盐＋70%BaCl2+10%NaCl,
930～950℃保温5小时空冷,870℃油淬,
200℃60分回火空冷

渗碳层深度约1.4mm(以0.40%C
为界限)；表面硬度HRC=61～62

763注：用钢成分,%：C 0.18,Si 0.29,Mn 1.07,Mo 0.19,B 0.001,Cr 0.09,Ni 0.16,P 0.023,S 0.014。静弯曲强度热处理制度有渗碳层的试样的静弯曲强度薄片渗碳试样静强度层深
mm硬度
HRC光滑试样
15×15×100mm
l0=80mm缺口试样
r=0.2mm冲击功
AK
J2×11.5×80mm
l0=50mm总深共析层表面心部PL
/kNP0.03
/kNPs
/kNGPL/kN硬度HRCσbb
MPa表面心部

930℃气体渗碳13小
时,降温至830℃保
温10分钟油淬,190
℃90分回火空冷

1.2～
1.240.66～
0.7058.5～
60HB≈
364约
53约
49约
35约4250～82
平均6157～
5956～
581677～
2030
平均1836

低温冲击韧性

(1--钢成分,%： C 0.21,Si 0.22,Mn 1.10,Mo 0.21,B 0.0016,
    P 0.032,S 0.012；
    试样热处理制度：930℃90分加热，降温至840℃保温10分油淬，200℃回火空冷；
2--用钢成分,%：C 0.21,Si 0.23,Mn 1.19,Mo 0.20,B 0.0035,
    Cr 0.02,P 0.028,S 0.009；
    930℃伪渗碳6小时空冷，890℃油淬，200℃回火空冷)

调质处理后的高温力学性能预先热处理制度温度/℃Rm
/MPaAZαk
J/cm2%900℃正火,890℃
油淬,500℃回火10091210.066.51932008689.563.01763008638.059.516640083814.071.014745077512.571.5 50073111.575.579注：用钢成分,%：C 0.18,Si 0.29,Mn 1.07,Mo 0.19,B 0.0010,P 0.023,S 0.014。4.工艺性能
热加工加热温度/℃开始温度/℃终止温度/℃冷却方法1150～12001130～1180≥900堆冷空冷热处理项目退火正火高温回火渗碳淬火Ⅰ淬火Ⅱ回火渗碳降温淬火回火温度/℃680①900
～950690±10920
～950860
～890800
～840180
～220930±10830
～850180
～220冷却炉内空气空气箱冷
或空冷油油空气 油空气硬度,HB≤207≤217≤207     表面
HRC≥58  表面
HRC≥58注：①也可采用900～960℃3～4小时加热,降温到660～680℃等温4～5小时空冷退火,HB≤207。晶粒长大倾向加热温度/℃850900950100010501100晶粒度级别氧化法保温3小时　≤87～85～6　3保温8小时　8～76～53～4　2～3渗碳法保温8小时8886～74～53～5

淬透性曲线　渗碳层碳浓度分布曲线
(1--930℃渗碳8小时；
2--940～960℃渗碳13小时)

(16炉钢，Φ30～160mm钢材；用钢成分范围,%：
C 0.18～0.23,Si 0.25～0.31,Mn 0.93～1.11,
Mo 0.21～0.30,B 0.001～0.003；
860～880℃加热端淬)

5.交货状态
    退火或高温回火后HB≤207或dHB≥4.2mm。