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20MnCr5材料是从德国引进的钢号，相当于我国的20CrMn钢，是渗碳钢类，也可作调质钢用。淬透性较好，热处理变形小，低温韧性好，切削加工性能良好，但焊接性较差。可作渗碳件和截面较大、负荷较高的调质件，如齿轮、轴类、蜗杆、套筒、摩擦轮等。
国外,使用的渗碳齿轮钢基本上是锰钢和锰铬钢,例如日本的SMn420、SMnC420,德国的16MnCr5、20MnCr5等。此类钢便宜,性能良好。这是当时从经济角度出发,考虑到资源条件而研制的,但它们质量不稳定,强韧性配合差,往往强度指标合格而硬度达不到要求,晶粒粗化倾向大。因此,目前国外汽车工业中已很少采用而逐渐被铬钢、铬钼钢、镍铬钼钢所取代。德国ZF公司就曾在Mn2Cr钢的基础上再加硼处理,形成了颇具特色的ZF钢系列,其各方面的性能大大改善。各国渗碳齿轮钢应用状况如下:
日本:主要用铬钢和铬钼钢。如铬钢SCr415、SCr420和铬钼钢SCM415、SCM418、SCM420、SCM421、SCM822均是日本汽车工业中广泛应用的钢种。铬钢大多数用于小型车的变速箱齿轮。铬钼
后桥主、被动齿轮。Mo含量较高的SCM822则用于中型汽车后桥主、被动齿轮。其次是镍铬钼钢,如SNCM415、SNCM420,主要用于要求高淬透性和要求心部韧性较高的重型汽车上,以取代不含Mo的镍铬钢SNC415、SNC815等。
美国:小汽车变速箱以钼钢4023为主。中型汽车变速齿轮及后桥主、被动齿轮以含Ni较低的Ni2Cr2Mo钢种8620、和8720为主,重型汽车齿轮采用含Ni较高的Ni2Cr2Mo钢4320和含Mo较高的Ni2Cr2Mo钢8822。个别重型汽车齿轮采用Ni2Cr2Mo2B钢94B17。
英国:仍使用传统的Ni钢,如轻、中型汽车采用Ni2Mo类的EN35钢、Ni2C类的EN36钢和Ni2Cr2Mo类的EN352。重型汽车则采用含Ni2Cr2Mo较高的EN355
1.2 国内汽车齿轮钢的应用状况1.2.1 传统齿轮钢我国汽车行业使用的齿轮材料,多年来主要沿用前苏联用钢系列。二十世纪六十至七十年代,为节省Cr、Ni资源,我国研究了B钢以及Si-Mn、Cr-Mo、Cr-Mn系钢。近五年来还研究了易切削钢、渗氮用钢。由于品种繁多,有的因热处理或冶炼造成材料性能不佳,给生产带来了一定的困难。进入八十年代,为了适应汽车齿轮国产化的需要,在消化吸收国外先进技术的基础上,参照国外技术标准和引进产品的实际水平,我国汽车齿轮钢又相继增加类似于美国、日本、德开展了这些钢种的基础性能,锻造毛坯热处理工艺、齿轮零件的热处理工艺实验研究,并在提高齿轮钢纯净度方面做了大量工作,获得了可靠的数据。1987年以来,我国各特殊钢厂向汽车行业提供国产化齿轮钢数千万吨。由于新型齿轮钢价格过高,用户不易接受;另外冶炼后续工序中需进行相应的调整和改造,对有的材料研究尚欠深入。因此,对于引进齿轮钢的推广应用还存在很大的障碍。
我国目前汽车行业用得多的仍是20CrMnTi,其次是20Cr,20CrMo,20CrMnMo钢,部分工厂直接引进国外钢材制造齿轮,但价格昂贵。现在国内生产的16MnCr5、20MnCr5可以很好的替代进口材料，性价比高很多。
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