JIS G4802 CS40 全硬态中碳钢 - 性能参数详解
材料概述
JIS G4802 CS40 (C≈0.40%) 全硬态冷轧钢带，中碳钢上限碳含量，全硬态强度最高、延展性最低。常用于制造高负荷弹簧、钟表发条、锯条、刀片等，或作为淬火钢预料。对应材质约 S40C / 1040 钢全硬态。
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 - 7.9 g/cm³ | 中碳钢典型值 |
力学性能 (全硬态)
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 23.0 °C | 200 - 215 GPa | 中碳钢典型值 |
| 洛氏 B 硬度 | 23.0 °C | 98 HRB | |
| 洛氏表面 15-T 硬度 | 23.0 °C | 92 HR15T | |
| 洛氏表面 30-T 硬度 | 23.0 °C | 83 HR30T | |
| 维氏硬度 | 23.0 °C | 220 - 240 HV | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 中碳钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 75 - 80 GPa | 碳钢典型值 |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 23.0 °C | 1.32 × 10⁻⁵ 1/K | 中碳钢典型值 |
| 最高使用温度 | - | 500 °C | 碳钢典型值 |
| 熔点 | - | 1380 - 1514 °C | 中碳钢典型值 |
| 比热容 | 23.0 °C | 470 - 520 J/(kg·K) | 中碳钢典型值 |
| 热导率 | 23.0 °C | 21 - 52 W/(m·K) | 中碳钢典型值 |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电阻率 | 23.0 °C | 1.43 - 1.74 × 10⁻⁷ Ω·m | 碳钢典型值 |
工艺状态
加工历史：全硬态 (Full Hard)
全硬态成形工艺注意事项
- 最小弯曲半径：横向 ≥ 2.0t，纵向 ≥ 3.0t (t=板厚)，建议试弯验证
- 冲压成形：需大吨位设备，模具间隙偏大 (单边 0.12-0.15mm)，防止崩刃
- 焊接性：全硬态焊接性差，易产生冷裂纹，建议焊前局部退火或选用低氢焊材预热
- 表面处理：电镀前需去应力退火 (200-300°C) 防氢脆；涂装前表面磷化增强附着力
CS40 典型应用案例
- 汽车座椅调角器扭力弹簧 (经淬火回火 45 HRC)
- 精密仪表发条、卷尺弹簧 (表面镀锌/发黑)
- 手工锯条、带锯条基材 (高频淬火齿部)
- 刀片、切割刃预料 (整体淬火 55-58 HRC)
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