16MnCr5-gelegeerd staal is een veelgebruikt koolstofarm staalgelegeerd staal, die bijzonder geschikt is voor de vervaardiging van schacht- entandwielen onderdelenvanwege de uitstekende sterkte en slijtvastheid. Het materiaal kan aan het oppervlak worden gehard door middel van een carburatiebehandeling, terwijl de binnenkant een goede taaiheid behoudt, wat geschikt is voor hoge belastingen en een lange werkomgeving.
Chemische samenstelling
De chemische samenstelling van 16MnCr5-gelegeerd staal heeft een laag koolstofgehalte en een hoog mangaan- en chroomgehalte. Dankzij dit legeringsontwerp kan het staal na het carbureren een zeer hoge oppervlaktehardheid verkrijgen, terwijl de kerntaaiheid behouden blijft. De typische chemische samenstelling is als volgt:
Koolstof (C): 0,14%-0,19%
Silicium (Si): ≤ 0,40%
Mangaan (Mn): 1,00% -1,30%
Chroom (Cr): 0,80% -1,10%
Zwavel (S): ≤ 0,035%
Fosfor (P): ≤ 0,035%
Mechanische eigenschappen
Na carboneren en warmtebehandeling vertoont 16MnCr5-gelegeerd staal extreem uitstekende mechanische eigenschappen, vooral voor onderdelen met hoge spanning, zoals tandwielen. Typische mechanische eigenschappen zijn:
Treksterkte: 900-1200 MPa
Vloeigrens: ≥ 650 MPa
Verlenging: 8%-12%
Slagvastheid: ≥ 35 J (bij 20°C)
Hardheid: De oppervlaktehardheid kan na carbureren en blussen 58-62 HRC bereiken
Equivalente staalsoorten 16MnCr5 (1.7131)
EU | VS | Duitsland | Frankrijk | Engeland | Italië | Spanje |
EN | AISI | DIN,Wnr | AFNOR | BS | UNI | VN |
16MnCr5 | SAE5115 | 16MnCr5 | 16MC5 | 527M17 | 16MnCr5 | 16MnCr5 |
590M17 | ||||||
China | Zweden | Polen | Tsjechië | Rusland | Onder | |
GB | SS | PN | CSN | GOST | ISO | |
15CrMn | 2127 | 15HG | 14220 | 18KHG | 16MnCr5 | |
16MnCr | ||||||
20CrMnTi |
Toepassing van tandwielen
Auto-industrie:In de automobielindustrie worden tandwielen van gelegeerd 16MnCr5-staal vaak gebruikt in belangrijke componenten zoals versnellingsbakken, aandrijfassen en differentiëlen. Deze componenten moeten een goede slijtvastheid en stabiliteit behouden onder hoge belasting en langdurig gebruik. De hoge oppervlaktehardheid van 16MnCr5 na de carburatiebehandeling zorgt voor een lange levensduur en betrouwbaarheid van autotandwielen.
Bouwmachines:Materialen van gelegeerd 16MnCr5-staal worden veel gebruikt bij de vervaardiging van tandwielen voor bouw- en mijnbouwmachines. Deze apparatuur werkt meestal in zware omstandigheden, waarbij tandwielen een hoge sterkte en hoge slijtvastheid vereisen, terwijl ze ook schokbelastingen kunnen weerstaan. Tandwielen van 16MnCr5-gelegeerd staal zorgen door hun uitstekende hardheid en taaiheid voor een efficiënte werking van apparatuur onder zware werkomstandigheden.
Industriële uitrusting:Tandwielen van 16MnCr5-gelegeerd staal worden ook veel gebruikt in verschillende industriële apparatuur, zoals verloopstukken, transmissies en pompen. Vooral in de omgeving van continu werken en de overdracht van zware lasten vertonen de gesmede tandwielen van 16MnCr5-gelegeerd staal een goede duurzaamheid en weerstand tegen vermoeidheid, en zijn ze geschikt voor langdurig werk met hoge intensiteit.
Windenergie en energievelden:Tandwielen van 16MnCr5-gelegeerd staal worden ook veel gebruikt in apparatuur voor de opwekking van windenergie. Tandwielkasten voor windturbines vereisen een hoge sterkte en een lange levensduur, en 16MnCr5-gelegeerd staal heeft na het carbureren een oppervlaktelaag met hoge hardheid en een taaie kernstructuur, die geschikt is voor het omgaan met complexe belastingsomstandigheden.