牌号 20CrNi3
中国ISC A42202
对应标准 GB /T 3077-2015
合金结构钢
Alloy structure steels
归类 合金钢
性能 强度 低温韧性 渗碳性
标签 优质合金结构钢 紧固件材料
说明 特性和应用:经调质或淬火及低温回火后,具有良好的综合力学性能,低温冲击韧度也较好,但有白点敏感倾向和回火脆性倾向。可加工性良好,焊接性中等。主要经调质后使用,也可用作渗碳钢。用于制造高载荷条件下工作的重要零件,如机床主轴、凸轮、齿轮、蜗杆及螺钉、双头螺栓、销钉等。
Ac1-加热下临界温度,Ac3-亚共析钢加热上临界温度,Ms-马氏体点,即马氏体转变开始温度
密度 7.88 g/cm3
20CrNi3 化学元素成分含量(%)
成分 C Si Mn P S Cr Ni Cu Mo
最小值 0.17 0.17 0.3 - - 0.6 2.75 - -
最大值 0.24 0.37 0.6 0.03 0.03 0.9 3.15 0.3 0.1
ⓐ未经用户同意不得有意加入本表中未规定的元素。应采取措施防止从废钢或其他原料中带入影响钢性能的元素。
ⓑ各牌号可按高级优质钢或特级优质钢订货,但应在牌号后加字母A或E
ⓒ高级优质钢:P≤0.02%;S≤0.02%;Cu≤0.25%;Cr≤ 0.30%;Ni≤0.30%;Mo≤0.10%残余
ⓓ特级优质钢:P≤0.02%;S≤0.01%;Cu≤0.25%;Cr≤ 0.30%;Ni≤0.30%;Mo≤0.10%残余
ⓔ热压力加工用钢的铜含量不大于0.20%
ⓕ钢中的残余钨、钒、钛含量应作分析,结果记入质量证明书中。根据需方要求,可对残余钨、钒、钛含量加以限制。
20CrNi3 机械性能
试样直径
d
mm
热处理或状态
抗拉强度
σb
Mpa
屈服点
σs
Mpa
断后伸长率或延伸率
δ
%
断面收缩率
ψ
%
硬度
HBW
冲击吸收能量
KV2
J
d=25 淬火+回火 ≥930 ≥735 ≥11 ≥55 ≤241 ≥78
1、表中力学性能适用于公称直径或厚度不大于80mm的钢棒。公称直径或厚度大于80mm的钢棒力学性能应符合下列规定
①公称尺寸大于80~100mm的钢棒,允许其断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表中规定分别降低1%(绝对值)、5%(绝对值)及5%
②公称尺寸大于100~150mm的钢棒,允许其断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表中规定分别降低2%(绝对值)、10%(绝对值)及10%
③公称尺寸大于150~250mm的钢棒,允许其断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收能量较表中规定分别降低3%(绝对值)、15%(绝对值)及15%
④允许将取样用坯改锻(轧)成截面70mm~80mm后取样,其检验结果应符合表中规定
2、表中硬度为钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度值
3、表中冲击吸收能量为U型缺口冲击试验值
4、硼钢在淬火前可先经正火,正火温度应不高于其淬火温度,铬锰钛钢第一次淬火可用正火代替。
5、热处理温度允许调整范围:淬火±15°C,低温回火±20°C,高温回火±50°C
热处理:
淬火温度830°C水冷、油冷;回火温度480°C 水冷、油冷

  • 物理性能

    弹性模量E/GPa

    切变模量G

    /GPa

    比热容c

    /J·(g·K)-1

    热导率λ/W·(m·K)-1 线膨胀系数α/10-6 ·K-1
    20°C 20°C 380℃ 60℃ 100℃ 300℃ 500℃ 750℃ 20~100℃ 20~200℃ 20~400℃ 20~600℃
    204 81.5 0.657 30.98 - - 25.54 21.35 11.8 13 14.7 15.6

  • 热处理及硬度

    临界温度/℃热加工温度/℃退火正火高温回火渗碳热处理
    Ac1Ac3Ms加热始锻

    温度

     /℃

    冷却

     方式

    硬度

     HBW

    温度

     /℃

    却方式

    硬度

     HBW

    温度

     /℃

    硬度

     HBW

    渗碳

     温度 

    /℃

    一次

     淬火 

    温度 

    /℃

    二次

     淬火

    温度 

    /℃

    Ar1Ar3Mf终锻
    700760-12001180840~860炉冷≤217860~890空冷-670~690≤229900~940860780~830
    500630-850
    渗碳热处理淬火回火

    降温

    淬火

    温度

    °C

    冷却

    介质

    回火

    温度

    °C

    硬度 

    HRC

    温度 

    /℃

    淬火 

    冷却 

    介质

    硬度 

    HRC

    各种不同温度回火后的硬度值HRC
    150℃200℃300℃400℃500℃550℃600℃650℃
    -180~200表面≥58 心≥26820~860>4848474238343025-

近似对照表 合金结构钢
中国 法国 俄罗斯
GB ISC NF EN/NF GOST
20CrNi3 A42202 20NC11 20ХН3А
20CrNi3 对应不同标准
1 GB /T 3077-1999 合金结构钢
2 GB /T 3077-2015 合金结构钢
3 GB /T 3078-2019 优质结构钢冷拉钢材
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