20MnCr5: Specifiche Tecniche Acciaio

01Acciaio 20MnCr5: Introduzione e Caratteristiche Generali

L’acciaio 20MnCr5 (numero materiale 1.7147) è un acciaio legato da cementazione al manganese-cromo, definito dalla EN ISO 683-3:2022 (già EN 10084). Si fornisce e si lavora allo stato ricotto, riceve carbonio in superficie con la cementazione e, dopo tempra e rinvenimento, presenta uno strato duro su un nucleo che resta tenace: è la combinazione che serve a un dente di ingranaggio, duro dove struscia e tenace dove flette.

Ciò che la norma garantisce su questo acciaio è un elenco chiuso, e vale la pena dirlo in apertura perché spiega la forma di questa pagina: i requisiti esigibili alla fornitura sono tre - composizione chimica, durezza allo stato di fornitura e temprabilità. Tutto il resto, a partire dalla durezza dello strato cementato, è il risultato del ciclo di trattamento concordato sul pezzo. Dove la norma tace, qui sotto lo scriviamo invece di mettere un numero preso altrove.

1.1Differenze 20MnCr5 vs Acciai da Cementazione Convenzionali

Rispetto a un acciaio da cementazione non legato, il 20MnCr5 sposta il problema dal solo strato al nucleo sotto lo strato: manganese 1,10-1,40% e cromo 1,00-1,30% gli danno una temprabilità che la norma misura e garantisce con la prova Jominy, mentre un acciaio al solo carbonio la lascia alla sezione del pezzo. Il manganese dà il nome alla famiglia, e nella designazione il 16MnCr5 porta lo stesso MnCr5: a cambiare nel nome è la sola cifra del carbonio. Nella tabella di composizione, però, i due gradi si separano su tre elementi, e il salto maggiore non è il carbonio ma il cromo: 1,00-1,30% contro 0,80-1,10%, con il manganese che sale da 1,00-1,30 a 1,10-1,40%.

Una differenza operativa che si legge solo nella norma riguarda il taglio a freddo: il 20MnCr5 è cesoiabile a freddo nello stato +S, non allo stato non trattato, mentre il 16MnCr5 è fra i gradi che la stessa norma dà per cesoiabili già non trattati. Chi taglia a cesoia in reparto non può dare per scambiabili i due gradi su questo punto.

1.2Vantaggi 20MnCr5 per Applicazioni Industriali

Il primo vantaggio è la lavorabilità prima del trattamento: allo stato ricotto +A la norma fissa una durezza massima di 217 HBW, ed è il numero che descrive davvero la barra che arriva in officina, perché vale per tutte le esecuzioni e non dipende dal diametro. Su quella durezza si tornisce, si taglia la dentatura e si portano i pezzi a misura, e solo dopo si cementa.

Il secondo è la prevedibilità del nucleo. La banda di temprabilità +H è un requisito contrattuale, non un valore indicativo: si può richiamare in un capitolato e si può contestare. Il terzo è di perimetro: una sola norma di grado copre barre e fucinati, quindi il 20MnCr5 resta lo stesso acciaio dal tondo laminato di piccolo diametro al forgiato di grande sezione, con gli stessi requisiti esigibili.

1.3Normative e Certificazioni 20MnCr5

La norma di riferimento del 20MnCr5 è la EN ISO 683-3:2022 (già EN 10084), acciai da cementazione - condizioni tecniche di fornitura. La EN 10084 che compare fra parentesi è l’edizione precedente, ormai sostituita: si incontra ancora citata su disegni e ordini, ma grado, numero materiale e valori esigibili sono quelli della norma in vigore. Il campo di applicazione comprende barre e fucinati e non pone un limite dimensionale: dimensioni e tolleranze sono rimandate alle norme dimensionali o all’accordo d’ordine.

La DIN 17210 è la norma tedesca storica di questa famiglia: è stata sostituita dalla EN 10084 e oggi il riferimento è la EN ISO 683-3:2022. Il 20MnCr5 ha mantenuto nome e numero materiale, 1.7147, in tutti i passaggi, ed è il motivo per cui un disegno degli anni Ottanta e un ordine di oggi nominano lo stesso acciaio.

Ogni fornitura è accompagnata dai documenti di controllo EN 10204: dichiarazione di conformità all’ordine tipo 2.1 di serie e, a richiesta, certificato di collaudo tipo 3.1 con analisi chimica di colata e tracciabilità.

02Composizione Chimica dell’Acciaio 20MnCr5: Elementi di Lega e Specifiche Normative

La composizione chimica del 20MnCr5 è fissata dalla EN ISO 683-3:2022 sull’analisi di colata. Il carbonio 0,17-0,22% è basso per costruzione: è il tenore che tiene il nucleo tenace e che la cementazione alza in superficie. Il manganese 1,10-1,40% e il cromo 1,00-1,30% sono gli elementi di lega caratterizzanti e portano la temprabilità; il silicio è un disossidante di processo, mentre fosforo e zolfo sono elementi residui con un tetto. Il rame ha un limite proprio dall’edizione 2022.

Due celle di quella tabella vanno lette con attenzione, perché sono cambiate con l’edizione in vigore. Il silicio non ha un minimo: il tenore inferiore è stato cancellato, quindi le carte che stampano 0,15-0,40% leggono un’edizione precedente. Il rame, al contrario, è nuovo: le schede che non riportano 0,40% max non stanno omettendo un requisito, stanno leggendo una tabella che quella colonna non aveva. Da queste due celle va tenuta distinta un’opzione d’ordine, che la tabella non contiene: il 20MnCr5 può essere ordinato con un tenore minimo di silicio dello 0,15%, da concordare. Il motivo è la lavorabilità all’utensile, che un tenore di silicio basso peggiora; sull’ossidazione interna in cementazione il silicio basso agisce invece nel verso opposto, riducendola.

La norma non prescrive né molibdeno né nichel per questo acciaio: la temprabilità del 20MnCr5 è data da manganese e cromo. È una scelta di progetto della famiglia, non una lacuna della tabella, e spiega perché nel confronto con i gradi al nichel-cromo-molibdeno la differenza si vede sulle sezioni grandi e non sul dente.

La terza colonna della tabella riporta gli scostamenti ammessi sull’analisi di prodotto, che non sono una seconda specifica ma la tolleranza con cui si verifica il prodotto finito. Vanno letti con la regola che la norma vi appoggia: lo scostamento può verificarsi sopra il limite superiore o sotto il limite inferiore, non su entrambi nella stessa colata. L’analisi di prodotto si esegue solo se richiesta all’ordine, una per colata.

Su accordo d’ordine la norma ammette varianti a lavorabilità migliorata, con zolfo più alto o con piombo; in quel caso il limite superiore del manganese può salire di 0,15%. Sono opzioni da concordare, non lo stato di fornitura corrente.

2.1Equivalenze Internazionali 20MnCr5

Le equivalenze internazionali del 20MnCr5 sono poche e per una ragione che conviene conoscere prima di cercarle in una tabella commerciale: questo acciaio ha una designazione europea e un numero materiale, e fuori dall’Europa non ha quasi corrispondenti. Il numero materiale è il 1.7147, la designazione italiana e tedesca è 20MnCr5 - il grado non ha mai avuto un nome nazionale proprio in Italia - e la designazione francese AFNOR è 20MC5.

Il 20MnCr5 non ha un equivalente AISI/SAE, britannico o giapponese. La BS 970-3 non contiene alcun acciaio da cementazione al manganese-cromo; e i gradi giapponesi di questa fascia di carbonio, anche quelli della classe al manganese-cromo, portano tenori di cromo circa dimezzati, per cui la temprabilità non è la stessa e l’accostamento non regge. Lo stesso vale per l’AISI 5120 delle tabelle commerciali: manganese e cromo vi sono più bassi di circa un terzo, e con essi la temprabilità.

Nel sistema cinese GB/T 5216 il grado corrispondente è il 20CrMnH, che la EN ISO 683-3 dichiara identico al 20MnCr5. È la norma a usare la parola identico, e a non aggiungere alcuna qualificazione.

Accanto al grado base esiste la variante allo zolfo. Il 20MnCrS5 (1.7149) è lo stesso acciaio con lo zolfo prescritto in intervallo, 0,020-0,040%, cioè con un minimo garantito e non solo un massimo, per migliorare la truciolabilità: gli altri elementi, le bande di temprabilità, le durezze di fornitura e le temperature di trattamento sono identici a quelli del 20MnCr5. Lo zolfo forma solfuri che spezzano il truciolo: si guadagna in lavorabilità e si cede sulla tenacità trasversale. La norma non quantifica né l’uno né l’altra.

03Caratteristiche Meccaniche dell’Acciaio 20MnCr5: Proprietà e Prestazioni Strutturali

Le caratteristiche meccaniche del 20MnCr5 vanno affrontate dicendo per prima cosa che cosa la norma prescrive, perché su un acciaio da cementazione la risposta sorprende: nulla. I requisiti esigibili sono composizione, durezza allo stato di fornitura e temprabilità; le proprietà meccaniche compaiono in un solo punto del documento, l’Annex C, che è dichiarato informativo.

La norma di riferimento non prescrive allungamento, strizione e resilienza: l’unico dato meccanico che contiene è la resistenza a trazione minima dell’Annex C, dichiarata informativa. I valori che circolano su quattro insiemi diversi e incompatibili fra loro vengono da una norma italiana ritirata o da carte di produttore, e non li pubblichiamo. Vale anche per lo snervamento: la norma non prescrive un carico di snervamento per questo acciaio.

3.1Durezza 20MnCr5 negli Stati di Fornitura

La durezza del 20MnCr5 allo stato di fornitura è il requisito che descrive la barra che si compra, ed è l’unico numero di durezza che la norma garantisce sul prodotto come consegnato. Si misura in Brinell HBW e - dato che vale la pena sottolineare - non dipende dal diametro: la tabella della norma non ha bande dimensionali, quindi un tondo da 25 mm e un forgiato da 400 mm rispondono allo stesso limite. L’altra durezza che la norma garantisce è quella della banda Jominy, ma vale sulla provetta di temprabilità e non sul prodotto: le due non si sovrappongono.

Due avvertenze pratiche su questa tabella. La prima: sui fucinati non sono previsti né lo stato normalizzato né lo stato cesoiabile +S, che la norma riserva ai semilavorati e alle barre; sono i due stati che il grande diametro forgiato perde. La seconda riguarda le contestazioni, che nascono quasi sempre sul punto di misura: su barre tonde la durezza si rileva a una distanza dall’estremità pari al diametro.

Per il pelato valgono i requisiti della norma di grado: la durezza dello stato ricotto è la stessa, 217 HBW max. Le durezze più alte che si leggono per la barra trafilata appartengono a una norma di forma che qui non citiamo.

3.2Resistenza a Trazione a Nucleo: La Classificazione Informativa della Norma

L’unico dato meccanico del documento normativo è una classificazione per resistenza a trazione minima in funzione del diametro, riferita allo stato dopo tempra e rinvenimento a 200 °C - non allo stato di fornitura e non allo stato cementato. È un’informazione di orientamento sul nucleo, non un requisito che si possa esigere alla consegna. I valori sono espressi in MPa; la scheda tecnica in PDF stampa la stessa grandezza in N/mm², che è la stessa unità.

Oltre 100 mm la norma non classifica: nessun valore, nemmeno informativo. La cosa riguarda direttamente il tondo forgiato di grande diametro, che sta fuori da quella tabella, e il modo corretto di trattarla non è estrapolare la riga inferiore: è dimensionare sul nucleo che il ciclo di trattamento produce davvero su quella sezione. Va tenuta ferma anche la distinzione fra le due cose: il campo di applicazione della norma non ha un limite dimensionale, a fermarsi a 100 mm è soltanto questa tabella informativa.

3.3Durezza Superficiale dopo Cementazione

La norma dell’acciaio non fissa né la durezza dello strato cementato né la profondità efficace di cementazione, e non è una dimenticanza: nessuna delle due rientra nei tre requisiti esigibili elencati in apertura. Lo strato è il risultato del ciclo di cementazione concordato sul pezzo: durezza superficiale e profondità efficace (CHD) si definiscono nella specifica di trattamento, non nella norma dell’acciaio.

La durezza superficiale che si ottiene dipende dal tenore di carbonio raggiunto nello strato e dal ciclo di tempra e rinvenimento, e si concorda nella specifica del pezzo: la norma dell’acciaio non la prescrive e noi non pubblichiamo un numero che nessuna norma garantisce. Quello che si può dire senza inventare cifre è il meccanismo: lo strato arricchito di carbonio trasforma in martensite e resta in compressione, e sono proprio le tensioni residue di compressione a far lavorare bene a fatica un dente cementato.

3.4Temprabilità Jominy: Le Bande +H, +HH e +HL

La temprabilità del 20MnCr5 è il requisito esigibile che descrive il nucleo, ed è espressa come banda di durezza sulla prova Jominy: si tempra un provino da un’estremità e si misura la durezza a distanze crescenti dall’estremità temprata. La banda +H è il requisito che vale salvo diverso accordo; le bande ristrette +HH e +HL si concordano all’ordine.

Il provino si austenitizza a 900 ±5 °C per almeno 30 minuti, ed è l’unica temperatura non orientativa dell’intera tabella dei trattamenti, perché è il parametro della prova e non un consiglio di ciclo. Le carte che indicano 870 °C non sbagliano: leggono l’edizione precedente della norma. La prova Jominy si esegue secondo la ISO 642, che ne definisce il dispositivo: la norma dell’acciaio fissa la sola temperatura di austenitizzazione.

Una domanda ricorrente è se il certificato porti la curva. Spesso no, ed è la norma stessa a consentirlo: per gli acciai legati il produttore può verificare la temprabilità per calcolo; la prova Jominy secondo ISO 642 si esegue se il calcolo non è disponibile o in caso di contestazione.

04Caratteristiche Fisiche dell’Acciaio 20MnCr5: Densità e Costanti Elastiche

Le caratteristiche fisiche di questo acciaio sono quelle della matrice ferrosa e non dipendono dal trattamento, ma vanno pubblicate per quello che sono: cinque di esse sono valori di progetto consolidati e la tabella li pubblica con la loro norma di riferimento; le altre tre sono dati di banca dati su cui le indicazioni pubblicate dei produttori non concordano, e restano fuori dalla tabella. Per il calcolo del peso si usa il valore convenzionale degli acciai, 7,85 kg/dm³: è lo stesso che adotta il nostro calcolatore peso barra, quindi il peso che il sito stima e il peso che finisce in offerta si ottengono dallo stesso numero.

Il modulo di elasticità a temperatura ambiente è 210 GPa e il modulo tangenziale 81 GPa, coerenti con un coefficiente di Poisson di 0,30: sono i valori di progetto che usiamo su tutta la collana di schede, e sono quelli da mettere in un calcolo di deformazione elastica o di rigidezza torsionale.

Il coefficiente di dilatazione termica viene dalla stessa clausola di EN 1993-1-1 da cui vengono i moduli elastici, e la tabella lo pubblica: 12 × 10⁻⁶/K, valido per temperature fino a 100 °C. Su conducibilità termica, calore specifico e resistività elettrica le schede disponibili divergono in modo sostanziale, in un caso di un fattore due: sono valori di banca dati, non requisiti di norma, e non li pubblichiamo. Se servono per un calcolo termico vanno chiesti al produttore della colata, non letti in una tabella di catalogo.

05Trattamenti Termici dell’Acciaio 20MnCr5: Cementazione, Tempra e Parametri Ottimali

I trattamenti termici del 20MnCr5 sono la ragione per cui questo acciaio esiste: cementazione, tempra e rinvenimento costruiscono il gradiente fra uno strato duro e un nucleo tenace. Prima dei numeri va però riportata l’etichetta che la norma si mette da sola, perché cambia il modo di usarli: le temperature di cementazione, tempra e rinvenimento sono indicate dalla norma come orientative; quelle effettive sono quelle che danno le proprietà richieste.

5.1Cementazione 20MnCr5: Temperature e Varianti di Processo

La cementazione del 20MnCr5 si colloca nell’intervallo 880-980 °C. È un intervallo largo, e la larghezza è informativa: la temperatura effettiva si sceglie sul pezzo, fra il controllo della distorsione e la velocità di diffusione del carbonio. Gli intervalli più stretti che si leggono in giro sono pratiche di singoli produttori, non prescrizioni della norma.

Due varianti hanno una loro riga. Se si tempra direttamente dalla temperatura di cementazione, questa di norma non supera i 950 °C. Con procedimenti speciali, per esempio la cementazione sotto vuoto, temperature di 1.020-1.050 °C non sono inusuali, e la norma lo contempla esplicitamente.

5.2Tempra 20MnCr5: Nucleo, Strato e Mezzo di Spegnimento

Dopo la cementazione la tempra può seguire due strade. Nella tempra diretta o semplice si austenitizza a 820-860 °C; nella doppia tempra si esegue prima una tempra a nucleo a 860-900 °C e poi una tempra dello strato a 780-820 °C, che affina la martensite della zona arricchita di carbonio. È la norma stessa ad avvertire che, in tempra diretta, se c’è rischio di distorsione si dovrebbe spegnere da una temperatura intermedia fra quella di tempra a nucleo e quella di tempra dello strato.

La norma non prescrive il mezzo di spegnimento: dipende dalla forma del pezzo, dalle condizioni di raffreddamento e dal carico del forno. Per questo non indichiamo “tempra in olio” come fosse una caratteristica dell’acciaio: è una scelta del ciclo, che si concorda con il trattamentista.

5.3Rinvenimento e Distensione dopo Cementazione

Il rinvenimento si esegue a 150-200 °C per almeno un’ora. È una distensione, non una bonifica: serve a togliere tensioni e a stabilizzare la martensite dello strato, non ad abbassare la resistenza come farebbe il rinvenimento alto di un acciaio da bonifica. Per questo acciaio la norma non pubblica una curva di rinvenimento.

5.4Ricottura, Normalizzazione e Cicli che la Norma non Prescrive

La norma prevede lo stato ricotto e ne fissa la durezza massima, 217 HBW, ma non prescrive il ciclo con cui lo si raggiunge. Le temperature di ricottura che circolano per questo acciaio non hanno base normativa: non le pubblichiamo. Lo stesso vale per la normalizzazione: lo stato +N esiste, con durezza 140-201 HBW, ma la norma non ne fissa la temperatura. E la norma non prescrive un intervallo di deformazione a caldo.

Per i cicli che la norma non prescrive - ricottura isoterma, trattamento a struttura ferritico-perlitica, ricottura di sferoidizzazione, carbonitrurazione, preriscaldo di saldatura - i parametri si concordano con il trattamentista sul pezzo, non si leggono in una tabella di acciaio.

I punti critici AC1 e AC3 e la temperatura di inizio trasformazione martensitica Ms non sono pubblicati dalla norma. I valori che circolano vengono da banche dati e da carte di produttore che non concordano fra loro: preferiamo non riportarne nessuno.

5.5Profondità Efficace di Cementazione: Cosa Fissa la Norma e Cosa No

La profondità efficace di cementazione è la prima cosa che un progettista cerca su un acciaio da cementazione, ed è la prima che non troverà nella norma dell’acciaio: né la CHD né la durezza dello strato sono requisiti di quel documento. Si definiscono nella specifica di trattamento del componente, insieme al metodo con cui si misurano, e si verificano sul pezzo trattato. Quello che la scelta del 20MnCr5 determina non è la profondità dello strato, che dipende dal ciclo, ma la temprabilità del nucleo sotto lo strato: e quella la norma la fissa, con la banda Jominy.

Due requisiti vicini vanno distinti, perché la norma li tratta in modo diverso. La grana fine non è un’opzione: è un requisito di base, che vale salvo diverso accordo; quello che si concorda all’ordine è semmai la sua verifica. E sui forgiati di grosso diametro la sanità del cuore non è automatica: la norma la governa con un rapporto minimo di riduzione, che si concorda all’ordine.

06Applicazioni Industriali dell’Acciaio 20MnCr5: Settori e Impieghi Strategici

Le applicazioni del 20MnCr5 stanno quasi tutte dentro un unico problema meccanico: una superficie che struscia o ingrana su un cuore che deve reggere flessione e urto. È l’acciaio da cementazione di impiego corrente per gli ingranaggi e per gli organi di trasmissione di sezione piccola e media, e resta la scelta di riferimento quando la sezione non impone di passare a un grado al nichel-cromo-molibdeno.

6.1Ingranaggi e Organi di Trasmissione

Ingranaggi e pignoni sono l’impiego principale: si dentano allo stato ricotto, si cementano e si temprano, e il dente finito ha una superficie dura su un nucleo tenace. Accanto agli ingranaggi la stessa logica vale per alberi scanalati e a camme, perni, boccole, satelliti e componenti di riduttori e cambi, dove la fatica da contatto è il modo di cedimento che comanda il dimensionamento.

6.2Macchine Agricole, Movimento Terra e Macchine Utensili

Fuori dalla trasmissione pura, il 20MnCr5 si ritrova nella componentistica di macchine agricole e movimento terra, nelle macchine utensili e nell’automotive: alberi, perni, bussole, elementi di bulloneria a elevata resistenza a usura. Sono impieghi in cui contano la ripetibilità del trattamento e la lavorabilità prima della cementazione, più della resistenza a nucleo delle sezioni grandi.

6.3Comparazione Prestazioni vs Altri Acciai da Cementazione

Il confronto fra acciai da cementazione si gioca sulla temprabilità del nucleo, cioè sulla sezione oltre la quale il cuore non prende più tempra, e sugli elementi di lega che la producono. La tabella sotto è volutamente qualitativa: i valori di ciascun grado stanno nella sua scheda, e accostarli fuori dal loro stato di riferimento è il modo più rapido per confrontare cose diverse.

Il criterio operativo è semplice da enunciare e va verificato caso per caso: finché il nucleo prende tempra sulla sezione richiesta, il 20MnCr5 fa il lavoro senza nichel né molibdeno; quando non la prende, si passa a un grado al nichel o al nichel-molibdeno. La verifica si fa sulla banda Jominy della sezione in questione, non su una graduatoria generica; e su quella banda i minimi arrivano fino a 25 mm dall’estremità temprata, non oltre.

07Domande Più Frequenti sull’Acciaio 20MnCr5: Risposte Tecniche per Professionisti

Le domande che seguono sono quelle che arrivano più spesso su questo grado, da progettisti e uffici acquisti. Le risposte restano dentro ciò che la norma dice, e dove la norma non dice nulla lo dichiarano: è un’informazione anche quella, e di solito è quella che evita una contestazione.

7.1Qual è la differenza tra 20MnCr5 e 16MnCr5?

Sono due gradi della stessa famiglia al manganese-cromo e della stessa norma: la differenza sta nel tenore di carbonio nominale, che la designazione stessa dichiara, e nei tenori di lega, più alti sul 20MnCr5. In pratica il 20MnCr5 offre temprabilità a nucleo superiore. C’è poi la differenza sul taglio a freddo: il 20MnCr5 è cesoiabile nello stato +S, il 16MnCr5 è fra i gradi cesoiabili già non trattati. Per il confronto numerico su una sezione precisa si guardano le bande Jominy dei due gradi, non una regola generale.

7.2Quali sono le equivalenze internazionali del 20MnCr5?

Poche. Il numero materiale è 1.7147, la designazione francese AFNOR è 20MC5, e in Italia e in Germania il grado si chiama 20MnCr5, senza un nome nazionale proprio. Fuori dall’Europa l’unica corrispondenza è il cinese 20CrMnH della GB/T 5216, che la EN ISO 683-3 dichiara identico al 20MnCr5. Corrispondenti AISI/SAE, britannici o giapponesi non esistono, e l’accostamento con l’AISI 5120 delle tabelle commerciali non regge: quel grado ha circa un terzo di manganese e un terzo di cromo in meno.

7.3Che durezza superficiale raggiunge il 20MnCr5 dopo cementazione?

Nessuna norma la garantisce, quindi non pubblichiamo una cifra: la durezza dello strato la fissa la specifica di trattamento del pezzo, in funzione del carbonio raggiunto nello strato e del ciclo di tempra e rinvenimento. La durezza che si può esigere alla fornitura è un’altra, ed è quella allo stato di consegna: 217 HBW max sul ricotto.

7.4Quale profondità di cementazione si può ottenere e fino a quale sezione?

La norma dell’acciaio non fissa la profondità efficace di cementazione, né un minimo né un massimo: la CHD è un parametro della specifica di trattamento, dipende da tempo e temperatura del ciclo e si verifica sul pezzo. Il grado non la decide: quello che il 20MnCr5 fissa, con la banda Jominy, è la temprabilità del nucleo sotto lo strato. Quindi non c’è uno spessore di strato che questo acciaio conceda o vieti: c’è un ciclo che lo produce, da concordare sul pezzo. Il limite di sezione, invece, si legge su quella banda, dove la norma prescrive un minimo fino a 25 mm dall’estremità temprata e non oltre.

7.5Il 20MnCr5 è saldabile?

Il 20MnCr5 non è un acciaio da costruzione saldata: con 0,17-0,22% di carbonio, 1,10-1,40% di manganese e 1,00-1,30% di cromo - ed è il cromo, dopo il carbonio, l’elemento che pesa di più - la saldatura è possibile ma va fatta sullo stato ricotto e prima della cementazione, con preriscaldo e distensione definiti dalla procedura di saldatura. La norma dell’acciaio non prescrive né preriscaldo né carbonio equivalente: non pubblichiamo numeri che non ha.

7.6A quale norma risponde il 20MnCr5?

La EN ISO 683-3:2022, acciai da cementazione - condizioni tecniche di fornitura. Ha sostituito la EN 10084, che a sua volta aveva preso il posto della DIN 17210 tedesca; la designazione non è mai cambiata, e nome e numero materiale 1.7147 sono gli stessi da allora.

7.7In quali stati di fornitura è disponibile il 20MnCr5?

La norma prevede la consegna allo stato non trattato +U, cesoiabile +S, ricotto +A, trattato a intervallo di durezza +TH, a struttura ferritico-perlitica +FP e normalizzato +N, più altri stati su accordo; per le superfici prevede lo stato di laminazione +HW, il decapato +PI, il granigliato +BC e lo sgrossato +RM. Salvo diverso accordo all’ordine i prodotti si consegnano allo stato non trattato, cioè come lavorati a caldo: il ricotto +A è un’opzione che si ordina. I nostri quattro formati di 20MnCr5 sono tutti allo stato ricotto.

La sintassi dell’ordine è quella della norma stessa, che usa proprio questo grado come esempio: ISO 683-3 - 20MnCr5+A+BC secondo EN ISO 683-3:2022 indica il grado, lo stato di trattamento e lo stato di superficie, in quest’ordine.

7.8Quando scegliere il 20MnCr5 rispetto a 18NiCrMo5 o 18CrNiMo7-6?

Il discrimine è la sezione, cioè la temprabilità richiesta al nucleo. Il 20MnCr5 copre ingranaggi e organi di trasmissione di sezione piccola e media con una lega priva di nichel e molibdeno; quando la sezione cresce e il cuore non prende più tempra, o quando il carico dinamico chiede più tenacità a nucleo, si passa al 18NiCrMo5 o al 18CrNiMo7-6. La classificazione informativa della norma si ferma a 100 mm di diametro: oltre, nessun dato, nemmeno indicativo, quindi il confronto su sezioni importanti va fatto sul ciclo e sulla banda di temprabilità, non su una tabella - tenendo presente che anche quella banda, quanto ai minimi prescritti, si ferma a 25 mm dall’estremità temprata.

7.9Qual è il peso specifico del 20MnCr5?

7,85 kg/dm³, che non è una proprietà misurata di questo grado ma il valore convenzionale degli acciai: è la convenzione di progetto con cui si calcolano peso e prezzo. Lo stesso numero sta dietro al nostro calcolatore peso barra, dove bastano profilo e dimensioni per ottenere il peso al metro e il peso totale.

08L’Offerta Siderticino per l’Acciaio 20MnCr5: Soluzioni per Applicazioni da Cementazione

Siderticino fornisce acciaio 20MnCr5 (1.7147) in conformità alla EN ISO 683-3:2022 (già EN 10084), in barre tonde nelle esecuzioni laminata, trafilata, pelata e forgiata, tutte allo stato ricotto - lo stato su cui si lavora prima della cementazione. Il taglio è eseguito a misura sulle lunghezze richieste e la documentazione di controllo EN 10204 accompagna la fornitura, con certificato di collaudo 3.1 a richiesta.

Per diametri, esecuzioni e richiesta di preventivo consulta la pagina prodotto: Prodotti in acciaio 20MnCr5. Per i gradi affini vedi la scheda tecnica del 18NiCrMo5 e la pagina di categoria degli acciai da cementazione; per stimare il peso dei semilavorati è disponibile lo strumento di calcolo peso barre acciaio.

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