碳含量:低碳鋼一般小于0.25%;中碳鋼一般在0.25~0.60%之間;高碳鋼一般大于0.60%。
鋼中除含有碳(C)元素和為脫氧而含有一定量硅(Si)(一般不超過(guò)0.40%),錳(Mn)(一般不超過(guò)0.80%,較高可到1.20%)合金元素外,不含其他合金元素(殘余元素除外)。
區分鋼和鐵:含碳量低于2.11%為鋼,含碳量高于2.11%為鐵;鋼中含碳量越高其韌性越差,鐵中含碳量越高其韌性越好。
中文名
20號鋼
標 準
GB/T 699-1999
含碳量
0.2%
類(lèi) 目
低碳鋼
特性
(1)特性 該鋼屬于優(yōu)質(zhì)低碳碳素鋼,冷擠壓、滲碳淬硬鋼。該鋼強度低,韌性、塑性和焊接性均好??估瓘姸葹?53-500MPa,伸長(cháng)率≥24%。
20特性與15鋼基本相仿,但強度稍高。用途:適用于制造汽車(chē)、拖拉機及一般機械制造業(yè)中建造不太重要的中小型滲碳碳氮共滲等零件,如汽車(chē)上的手剎蹄片、杠桿軸、變速箱速叉、傳動(dòng)被動(dòng)齒輪及拖拉機上凸輪軸、懸掛均衡器軸、均衡器內外襯套等;在熱軋或正火狀態(tài)下用于制造受力不大,而要求韌性高的各種機械零件;在重、中型機械制造業(yè)中,如鍛制或壓制的拉桿、鉤環(huán)、杠桿、套筒、夾具等。在汽輪機和鍋爐制造業(yè)中多用于壓力≤6N/平方,溫度≤450℃的非腐化介質(zhì)中工作的管子、法蘭、聯(lián)箱及各種緊固件;在鐵路、機車(chē)車(chē)輛上用于制造十字頭、活塞等鑄件。
正火可促進(jìn)該鋼球化,細化大塊狀先共析鐵素體,改進(jìn)小于160HBS毛坯的切削性能。
該鋼模具零件工藝路線(xiàn)為:下料→鍛造模坯→退火→機械粗加工→冷擠壓成型→再結晶退火→機械精加工→滲碳→淬火、回火→研磨拋光→裝配。
(2)供貨狀態(tài)及硬度 未熱處理態(tài),硬度≤156HBS。
化學(xué)成分
(3)標準JB/T 6057-92鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分數,%)
C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Cu |
0.17~0.23 | 0.17~0.37 | 0.35~0.65 | ≤0.035 | ≤0.035 | ≤0.30 | ≤0.25 | ≤0.25 |
力學(xué)性能
(5)相變點(diǎn)溫度(近似值)Ac1=735℃,Ac3=855℃,Ar3=835℃,Ar1=680℃
(6)正火規范 溫度920~950℃,出爐空冷。硬度131~156HBS。
(7)冷壓毛坯軟化處理規范 溫度700~720℃,保溫時(shí)間8~15h,再以50~100℃/h的冷速,隨爐降至溫度≤550~600℃,出爐空冷。
處理前硬度≤143HBS,軟化后硬度≤131HBS。
(8)淬火規范 溫度910℃±10℃,10%NaCl鹽水冷卻。
(9)實(shí)測屈服強度f(wàn)y=245Mpa,彈性模量E=206Gpa,泊松比ν=0.3。
(10)抗剪強度275~392MPa,抗拉強度為253~500MPa,屈服強度為275MPa,延伸率為25%。
(11)退火溫度只要600-650度,保溫時(shí)間在1-2h。
許用應力
20號鋼在225℃下的許用應力:(16-36mm)111-124MPa之間;(6-16mm)之間117-131MPa
20號鋼在100℃下的許用應力:150℃時(shí),20號鋼鋼管的許用應力為130 MPa,20號鋼鍛件的許用應力為108MPa
區別
兩種鋼材都屬于低碳鋼。從數據上來(lái)看,20號鋼含碳量稍高一些,兩者的金相組織都是珠光體+鐵素體。反映到性能上的表現就是20號鋼的抗拉強度和沖擊韌性稍高一些,基本上兩種鋼材沒(méi)有大的區別。兩種鋼材都淬不上火,熱處理工藝比較簡(jiǎn)單,通常是毛坯直接切削加工或鍛造正火,用于不重要的結構零件,連接件或沖壓件,或用做滲碳鋼使用。市面上好象沒(méi)發(fā)現有15號鋼,可以以20號鋼替代