L'acier 20MnCr5 (EN 1.7147) est un acier de cémentation Mn-Cr à cœur résistant. Variante +0,03 % C vs 16MnCr5 → trempabilité supérieure (Ø ≤ 80 mm). Surface dure HRC 58-62, cœur tenace Rm 900-1100 MPa. Engrenages, arbres cannelés, couronnes dentées pour boîtes de vitesses et transmissions industrielles haute charge.
ACIER 20MnCr5 — CÉMENTATION HAUTE CHARGE Mn-Cr
Acier allié Mn-Cr (Mn 1,10-1,40 % / Cr 1,00-1,30 % / C 0,17-0,22 %) pour cémentation haute charge. Trempabilité Ø ≤ 80 mm. Surface HRC 58-62 / cœur Rm 900-1100 MPa.
| Propriété | Valeur | Note |
|---|---|---|
| Composition C | 0,17 - 0,22 % | EN 10084 |
| Composition Mn | 1,10 - 1,40 % | EN 10084 |
| Composition Cr | 1,00 - 1,30 % | EN 10084 |
| Densité | 7,85 g/cm³ | — |
| Module Young | 210 GPa | ISO 6892-1 |
| Rm normalisé | 800 - 1 000 MPa | État livraison |
| Rm cémenté+T cœur | 900 - 1 100 MPa | Après C+T |
| Dureté cœur | 160 - 200 HB norm. → 30-42 HRC C+T | Avant / après C+T |
| Dureté surface cémentée | HRC 58 - 62 | Couche 0,5-1,5 mm |
| Allongement A5 | ≥ 11 % (cœur C+T) | — |
| Conductivité thermique | 43 W/m·K | — |
| Coeff. dilatation | 11,5 × 10⁻⁶ /K | — |
| Trempabilité cœur | Ø ≤ 80 mm | Supérieure 16MnCr5 (~50 mm) |
| Machinabilité relative | ~90 % (normalisé) | vs XC42 = 100 % |
| Opération | Vc (m/min) | f / fz | ap (mm) | Note |
|---|---|---|---|---|
| Tournage ébauche | 140 - 220 | 0,18 - 0,35 mm/tr | 2 - 4 | Carbure P25, arrosage |
| Tournage finition | 180 - 250 | 0,08 - 0,15 mm/tr | 0,3 - 1 | P10 TiAlN, Ra 1,6 µm |
| Fraisage ébauche | 120 - 180 | 0,08 - 0,14 mm/dt | 2 - 3 | Fraise 4 dents P25 |
| Fraisage finition | 150 - 220 | 0,05 - 0,10 mm/dt | 0,2 - 0,6 | Surépaisseur 0,2 mm avant TT |
| Perçage | 60 - 100 | 0,12 - 0,25 mm/tr | — | Foret carbure TiAlN |
| Hobbing taillage denture | 80 - 140 | — | — | HSS-PM ou carbure, huile entière |
| Pièce | Pignon cylindrique droit 20MnCr5 cémenté — module 3 — 28 dents |
| Matière état | 20MnCr5 — normalisé 160 HB avant cémentation |
| Opération | Fraisage contournage denture avant traitement — surcote 0,4 mm |
| Fraise | Ø16 mm — 4 dents — hélice 38° — carbure P20 TiAlN |
| Vc retenue | 160 m/min |
| Calcul N | N = 1 000 × 160 / (π × 16) ≈ 3 185 tr/min → 3 200 tr/min |
| fz / Vf | fz = 0,06 mm/dent → Vf = 0,06 × 4 × 3 200 = 768 mm/min |
| ap / ae | ap = 18 mm / ae = 3 mm (finition flanc) |
| Arrosage | Émulsion 6 % — arrosage abondant (évacuation copeau) |
| Résultat | Profil ±0,05 mm — Ra 1,6 µm — surcote homogène pour rectif après ttt |
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