從力學(xué)性能看,16MnCr5 抗拉強度在 880 - 1180MPa,20MnCrS5 抗拉強度一般在 950 - 1250MPa,20MnCrS5 抗拉強度更高,能承受更大拉力,在承受重載的結(jié)構(gòu)件中更具優(yōu)勢。16MnCr5 伸長率為 9%,20MnCrS5 伸長率通常在 8% 左右,16MnCr5 在塑性方面略好,在一些需要進行冷變形加工的場合,16MnCr5 能更好地適應(yīng)變形而不產(chǎn)生裂紋。在沖擊韌性值上,16MnCr5 為 34J/cm2,20MnCrS5 因碳含量和合金元素差異,沖擊韌性稍低,在對零件抗沖擊性能要求高的應(yīng)用場景中,16MnCr5 是更合適的選擇,比如礦山機械中易受沖擊的部件。
焊接性能上,16MnCr5 表現(xiàn)優(yōu)于 20MnCrS5。20MnCrS5 中較高的碳含量以及硫元素的加入,使其在焊接過程中容易產(chǎn)生裂紋。碳含量高會增加焊縫熱影響區(qū)的硬度和脆性,硫在高溫下易形成低熔點硫化物,導(dǎo)致熱裂紋。而 16MnCr5 碳含量相對較低,雜質(zhì)元素較少,焊接時熱影響區(qū)組織變化較小,裂紋敏感性低。在一些需要焊接成型的鋼結(jié)構(gòu)制造中,如橋梁部件,16MnCr5 可通過常規(guī)焊接工藝實現(xiàn)可靠連接,結(jié)構(gòu)整體性和強度。對于 20MnCrS5,若要焊接則需要嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù),如采用低氫型焊條、控制焊接電流和速度、焊前預(yù)熱及焊后熱處理等措施,增加了焊接成本和工藝復(fù)雜性。
航空航天領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅芤髽O為嚴(yán)苛。16MnCr5 因其較好的韌性和相對穩(wěn)定的性能,可用于制造一些非關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件和輔助設(shè)備零件,如飛機內(nèi)部的一些小型支架、連接件等。這些零件需要在一定強度的同時,具有較好的抗疲勞性能,以應(yīng)對飛機飛行過程中的復(fù)雜應(yīng)力環(huán)境。20MnCrS5 憑借其高淬透性、高強度和良好的表面處理性能,可用于制造航空發(fā)動機中的一些小型齒輪、軸類零件等。這些零件在發(fā)動機高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速的極端工況下工作,20MnCrS5 能滿足對零件高強度、高耐磨性和的要求,確保發(fā)動機的可靠性和安全性。