20CrMnTi在新能源汽车传动系统中的适应性研究
20CrMnTi材料介绍
材料特性
20CrMnTi是一种合金钢，具有多种优良特性：
外观与加工特性：表面美观，使用可能性多样化，常温下容易进行塑性加工，即常温加工性能好。同时不需进行表面处理，加工简便
耐腐蚀性能：具有较好的耐腐蚀性能，包括耐海水腐蚀、耐点蚀、耐酸等特性
强度性能：强度高，这使得薄板使用的可能性增大，还具有耐温氧化的特性，能够抗火灾
焊接性能：焊接性能良好，有利于在制造过程中的连接操作
化学成分
碳（C）：含量在0.17% - 0.23%之间，是决定钢的强度和硬度的主要元素，0.20%左右的碳含量保证了材料具有足够强度的同时保持良好的韧性。
硅（Si）：含量为0.17% - 0.37%，在钢中起到一定的强化作用。
锰（Mn）：含量在0.80% - 1.10%，能增强淬透性，还能固溶强化铁素体，提高钢的强度。
铬（Cr）：含量为1.00% - 1.30%，显著提高了钢的淬透性，使较大截面的零件也能获得均匀的性能，还能形成稳定的碳化物，提高材料的耐磨性。
钛（Ti）：含量为0.04% - 0.10%，是强碳化物形成元素，能细化晶粒，防止渗碳过程中晶粒粗化，显著改善钢的韧性。
磷（P）：含量≤0.035%，过高的磷含量会导致冷脆性。
硫（S）：含量≤0.035%，硫易形成硫化物夹杂，降低材料的疲劳性能。
性能特点
淬透性较高：属于中淬透性渗碳钢，在保证淬透情况下，即使是较大截面的零件也能获得均匀的马氏体组织，从而保证整体高强度。
表面硬而耐磨，心部坚韧：经渗碳淬火后，表面形成高硬度的淬硬层，心部保持较高的韧性，这种内外性能的差异化设计使其特别适用于承受复杂应力状态的机械零部件。
低温冲击韧性好：能够在低温环境下保持良好的韧性，不易发生脆性断裂。
焊接性中等：焊接性能处于中等水平，在焊接时需要注意选择合适的焊接工艺和参数。
正火后可切削性良好：正火处理后，材料的切削加工性能得到改善，便于进行机械加工。
抗疲劳性能好：经过渗碳淬火处理后，零件表面形成残余压应力层，能有效抑制疲劳裂纹的萌生和扩展，同时心部良好的韧性可以阻止裂纹向内部快速延伸，具有较长的接触疲劳寿命和弯曲疲劳寿命。
应用领域
汽车工业：用于制造汽车传动齿轮、轴类零件等关键部件，如汽车变速箱齿轮、汽车半轴、传动轴、花键轴等，其高淬透性和良好的耐磨性确保了零部件在复杂工况下的长期稳定运行。
航空工业：在飞机制造中，用于制造各种对强度和韧性要求较高的特殊零件。
机械制造：用于制造拖拉机、工程机械等设备的齿轮、轴等零部件，以及用于制造对强度和韧性要求较高的其他零部件，如机床齿轮、矿山机械、冶金设备中的关键传动部件（大型齿轮、齿圈、联轴器等）。