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20号钢

20号钢的20是指含碳量为0.2%,属于低碳钢。钢中可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
碳含量:低碳钢一般小于0.25%;中碳钢一般在0.25~0.60%之间;高碳钢一般大于0.60%。
钢中除含有碳(C)元素和为脱氧而含有一定量硅(Si)(一般不超过0.40%),锰(Mn)(一般不超过0.80%,较高可到1.20%)合金元素外,不含其他合金元素(残余元素除外)。
区分钢和铁:含碳量低于2.11%为钢,含碳量高于2.11%为铁;钢中含碳量越高其韧性越差,铁中含碳量越低其韧性越好。
 
中文名
20号钢
标    准
GB/T 699-2015
含碳量
0.2%
类    目
低碳钢

目录

  1. 1 相关性能
  2.  特性
  3.  化学成分
  4.  力学性能
  5. 2 许用应力
  6. 3 区别

相关性能

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特性

(1)特性 该钢属于优质低碳碳素钢,冷挤压、渗碳淬硬钢。该钢强度低,韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为253-500MPa,伸长率≥24%。
20特性与15钢基本相仿,但强度稍高。用途:适用于制造汽车、拖拉机及一般机械制造业中建造不太重要的中小型渗碳碳氮共渗等零件,如汽车上的手刹蹄片、杠杆轴、变速箱速叉、传动被动齿轮及拖拉机上凸轮轴、悬挂均衡器轴、均衡器内外衬套等;在热轧或正火状态下用于制造受力不大,而要求韧性高的各种机械零件;在重、中型机械制造业中,如锻制或压制的拉杆、钩环、杠杆、套筒、夹具等。在汽轮机和锅炉制造业中多用于压力≤6N/平方,温度≤450℃的非腐化介质中工作的管子、法兰、联箱及各种紧固件;在铁路、机车车辆上用于制造十字头、活塞等铸件。
正火可促进该钢球化,细化大块状先共析铁素体,改进小于160HBS毛坯的切削性能。
该钢模具零件工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成型→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。
(2)供货状态及硬度 未热处理态,硬度≤156HBS。

化学成分

(3)标准JB/T 6057-92钢的化学成分(质量分数,%)
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
(4)参考对应钢号 我国GB/JB的标准钢号是20、我国台湾CNS标准钢号S20C、德国DIN标准材料编号1.0402、德国DIN标准钢号CK22/C22、英国BS标准钢号IC22、法国AFNOR标准钢号CC20、法国NF标准钢号C22、意大利UNI标准钢号C20/C21、比利时NBN标准钢号C25-1、瑞典SS标准钢号1450、西班牙UNE标准钢号F.112、美国AISI/SAE标准钢号1020、日本JIS标准钢号S20C/S22C。 [1] 

力学性能

(5)相变点温度(近似值)Ac1=735℃,Ac3=855℃,Ar3=835℃,Ar1=680℃
(6)正火规范 温度920~950℃,出炉空冷。硬度131~156HBS。
(7)冷压毛坯软化处理规范 温度700~720℃,保温时间8~15h,再以50~100℃/h的冷速,随炉降至温度≤550~600℃,出炉空冷。
处理前硬度≤143HBS,软化后硬度≤131HBS。
(8)淬火规范 温度910℃±10℃,10%NaCl盐水冷却。
(9)实测屈服强度fy=245Mpa,弹性模量E=206Gpa,泊松比ν=0.3。
(10)抗剪强度275~392MPa,抗拉强度为253~500MPa,屈服强度为275MPa,延伸率为25%。
(11)退火温度只要600-650度,保温时间在1-2h。

许用应力

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20号钢在225℃下的许用应力:(16-36mm)111-124MPa之间;(6-16mm)之间117-131MPa
20号钢在100℃下的许用应力:150℃时,20号钢钢管的许用应力为130 MPa,20号钢锻件的许用应力为108MPa

区别

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两种钢材都属于低碳钢。从数据上来看,20号钢含碳量稍高一些,两者的金相组织都是珠光体+铁素体。反映到性能上的表现就是20号钢的抗拉强度和冲击韧性稍高一些,基本上两种钢材没有大的区别。两种钢材都淬不上火,热处理工艺比较简单,通常是毛坯直接切削加工或锻造正火,用于不重要的结构零件,连接件或冲压件,或用做渗碳钢使用。市面上好象没发现有15号钢,可以以20号钢替代。 [1] 
参考资料

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