01
Kısa cevap
16MnCr5 ve 20MnCr5 aynı ailenin iki sementasyon çeliğidir. İkisi de mangan-kromludur; 20MnCr5 bir basamak yukarıdadır. Karbon, mangan ve krom 20MnCr5'te daha yüksektir. Bu fark sertleştirme sonrası çekirdek dayanımını artırır.
Karar kısadır:
- Orta zorlamalı dişli, kam, kumanda parçası: 16MnCr5.
- Büyük ve yüksek yüklü dişli, çekirdeğin daha dayanımlı olması gereken parça: 20MnCr5.
Sementasyon çeliği, yüzeyi sert, çekirdeği tok parça içindir. Ailenin mantığını ıslah ve sementasyon çeliği farkı yazısında anlattık. Tür sayfası: sementasyon çelikleri. Bu yazı yalnız iki kaliteyi karşılaştırır.
02
Bileşim yan yana
İkisi EN ISO 683-3'te tanımlıdır (güncel baskı ISO 683-3:2022, önceki adı EN 10084:2008).
| Element | 16MnCr5, % | 20MnCr5, % |
|---|---|---|
| Karbon (C) | 0,14–0,19 | 0,17–0,22 |
| Silisyum (Si) | en çok 0,40 | en çok 0,40 |
| Mangan (Mn) | 1,00–1,30 | 1,10–1,40 |
| Krom (Cr) | 0,80–1,10 | 1,00–1,30 |
| Fosfor (P) | en çok 0,025 | en çok 0,025 |
| Kükürt (S) | en çok 0,035 | en çok 0,035 |
Tabloda bir düzen var: 20MnCr5'in her aralığı 16MnCr5'inkinden sabit miktarda yukarıdadır. Karbon +%0,03, mangan +%0,10, krom +%0,20. Alt ve üst sınırlar aynı miktarda kayar. Yani 20MnCr5, 16MnCr5'in "bir tık yukarısı"dır.
Ad bunu taşır: 16 ve 20, yaklaşık %0,16 ve %0,20 karbondur. Sondaki 5, mangan için 5 ÷ 4 = yaklaşık %1,25'tir; iki çelikte de mangan bu civardadır.
W.Nr ve AISI: 16MnCr5 için 1.7131 ve AISI 5115 (yakın); 20MnCr5 için 1.7147 ve AISI 5120 (yakın). Kükürtlü sürümü 20MnCrS5'in numarası 1.7149'dur; bazı listelerde 20MnCr5 yanlışlıkla 1.7149 yazılır, doğrusu 1.7147'dir.
03
Teslim sertlikleri
Sementasyon çeliği işlenerek parça yapılır, bu yüzden teslim sertliği önemlidir. İki kalitenin tanımlı durumları:
| Durum | 16MnCr5, HB | 20MnCr5, HB |
|---|---|---|
| +A (yumuşak tavlı) | en çok 207 | en çok 217 |
| +S (kesilebilirlik) | tanımlı değil | en çok 255 |
| +TH (sertlik aralığı) | 156–207 | 170–217 |
| +FP (ferrit-perlit ve sertlik aralığı) | 140–187 | 152–201 |
| +N (normalize) | 138–187 | 140–201 |
20MnCr5 her durumda bir miktar daha serttir; bu, daha yüksek karbon ve alaşımın doğal sonucudur. Fark çoğunlukla 10–15 HB mertebesindedir. Talaşlı işlemede kesici ve devir ayarı bu farktan çok etkilenmez, ama aynı partide tutarlı kalmak için +TH ya da +FP isteyebilirsiniz.
04
Çekirdek dayanımı ve parça boyutu
Sementasyon sonrası çelik iki bölgeli olur: sert kabuk ve çekirdek. Çekirdeğin sertleşmesi karbon ve alaşımla belirlenir. Karbon yüzeyde sonradan eklenir ama çekirdekte çeliğin kendi karbonu kalır. 20MnCr5'in karbonu daha yüksek olduğu için çekirdek daha dayanımlıdır.
Kesit kalınlaştıkça çekirdek yavaş soğur. Mangan ve krom, sertleşebilirliği artırır; yani soğutma yavaşlasa da çekirdek sertleşebilir. 20MnCr5'te her ikisi de daha yüksek olduğundan büyük kesitte çekirdek daha güvenle sertleşir.
Bu yüzden kural basittir: küçük ve orta dişli için 16MnCr5, büyük kesitli ya da yüksek yüklü dişli için 20MnCr5. Kritik ölçü kesittir; sınırı parçayı tasarlayan mühendis belirler.
Yüzey sertliği
Her iki kalite için sementasyon sonrası yüzey sertliği föylerde 59–63 HRC olarak anılır. Bu değer bilgi amaçlıdır; norm yüzey sertliği şartı koymaz. İşlem parametreleri ve kabuk derinliği sonucu belirler. Yani iki çeliğin yüzey sertliği birbirinden belirgin ayrılmaz; fark çekirdektedir.
Bir basamak yukarısı her zaman iyi değil
Daha yüksek karbon ve alaşım iki şeyi birlikte getirir: çekirdek dayanımı artar, çekirdek toklukta ve işlenebilirlikte bir miktar geri çekilir. Orta zorlamalı dişlide 20MnCr5 seçmek, gereksiz yere sert bir çekirdek ve biraz daha zor işleme demektir. Gereken dayanımı 16MnCr5 veriyorsa orada kalın.
Dört ad
İki kalitenin adları:
| Kalite | W.Nr | AISI / SAE (yakın) | MKE adlandırması |
|---|---|---|---|
| 16MnCr5 | 1.7131 | 5115 | doğrulanamadı |
| 20MnCr5 | 1.7147 | 5120 | doğrulanamadı |
MKE adlandırmasında bu iki kalite için bağımsız kaynakla teyit edilmiş bir ad bulamadık. Bu yüzden listeye yazmadık; "Ç 8620" gibi adların yanlış eşleştirme olduğunu aşağıda açıklıyoruz.
05
20CrMo5 nerede durur
20CrMo5 (1.7264) molibdenli üçüncü seçenektir. Eski DIN 17210'da ve Stahl-Eisen-Liste'de yer alır; EN ISO 683-3'te yoktur.
| Element | 20CrMo5, % |
|---|---|
| Karbon (C) | 0,18–0,23 |
| Mangan (Mn) | 0,90–1,20 |
| Krom (Cr) | 1,10–1,40 |
| Molibden (Mo) | 0,20–0,30 |
20CrMo5, 20CrMo5 kalite sayfasında tanımlıdır. Yumuşak tavlı teslimde en çok 217 HB'dir. AISI karşılığı doğrulanamadı: SAE 4120 olarak anılması hiçbir bağımsız çapraz tabloda yer almıyor. Piyasada "Ç 4120" adı geçer ama bu adın kimyaca SAE 4120 ile örtüştüğü kanıtlanmış değildir.
Molibden, krom ve mangana ek olarak sertleşebilirliği artırır. Ancak 20CrMo5 EN ISO 683-3 kapsamında olmadığı için eşdeğeri ve norm bağı belirsizdir. Kritik parçada EN ISO 683-3 içindeki 16MnCr5 ya da 20MnCr5 yönetmesi daha kolaydır; norm değerleri belli ve eşdeğerleri nettir.
Kullanım farkı da aynı yönü gösterir. 16MnCr5 orta zorlamalı dişlilerde, kumanda parçalarında, eksantrik millerinde ve zincir dişlilerinde yer alır. 20MnCr5; dişli ve bağlantı parçalarında, konik (mahruti) dişlilerde ve ayna dişlilerinde kullanılır.
06
Seçim tablosu
Çıkış noktası olarak:
| Durum | Çıkış noktası |
|---|---|
| Küçük ya da orta dişli, orta yük | 16MnCr5 |
| Kam, kumanda parçası, zincir dişlisi | 16MnCr5 |
| Büyük kesitli, yüksek yüklü dişli | 20MnCr5 |
| Konik (mahruti) dişli, ayna dişlisi | 20MnCr5 |
| Molibdenli seçenek isteniyorsa | 20CrMo5 (EN ISO 683-3 dışı) |
20MnCr5'in kullanım alanı dişli ve bağlantı parçaları, konik dişliler ve ayna dişlileridir. Üç kalite de çelik çubuk olarak stoktadır. Çelik Alaşımları stoktaki çubuğu ölçünüze en ve boyda keser; sementasyon dahil ısıl işlem yapmaz. Tüm eşdeğerler eşdeğerlik tablosunda; kalite önceden seçili gelen 16MnCr5 teklif formunda kaliteyi 20MnCr5 olarak değiştirebilirsiniz.
Siparişte yazılacaklar
Karşılaştırma bittiğinde sipariş şu bilgileri ister:
- Kalite: 16MnCr5 ya da 20MnCr5 (EN adıyla).
- Teslim durumu: +A, +TH, +FP ya da +N (20MnCr5 için +S de).
- Form: çubuk.
- Çap ve boy.
- Adet ya da kilogram.
Teslim durumu eksik kalırsa sertlik belirsiz olur. İki kalitenin kodları aynı harflerle yazılır, ama sayıları farklıdır; örneğin +TH'de 156–207 HB ile 170–217 HB.
Kaynaklar. EN ISO 683-3 (ISO 683-3:2022; önceki EN 10084:2008); 20CrMo5 için Stahl-Eisen-Liste. Değerler ikinci bağımsız kaynakla karşılaştırılmıştır.
07
Sık sorulan sorular
20MnCr5'in AISI karşılığı nedir?
AISI 5120'dir, yakın eşdeğer olarak. İki norm birebir aynı değildir. Siparişte EN adını (20MnCr5) ve W.Nr 1.7147'yi birlikte yazmak güvenlidir.
20MnCr5 neden "Ç 8620" diye anılıyor?
Bu bir karışıklıktır. MKE adlandırmasında Ç 8620, AISI 8620'ye karşılık gelir; AISI 8620 ise nikel-krom-molibdenli 20NiCrMo2-2'dir (eski adı 21NiCrMo2). 20MnCr5'in AISI karşılığı 5120'dir. Bazı listelerde yanlış eşleştirme yapılmıştır; kalite adına bakın.
20CrMo5 bu ikisinden nasıl ayrılır?
20CrMo5 molibdenlidir (%0,20–0,30) ve EN ISO 683-3 dışındadır; eski DIN ve Stahl-Eisen-Liste'de yer alır. AISI karşılığı doğrulanamadı. Yumuşak tavlı teslimde en çok 217 HB'dir, 20MnCr5 ile aynı. Ayrım sertlikte değil, normda ve eşdeğer adlardadır.
