JIS G4802 CS60 全硬态高碳钢 - 优质性能与表现
材料概述
JIS G4802 CS60 (C≈0.60%) 全硬态冷轧钢带，典型高碳钢 (工具钢预料)。碳含量高，珠光体约 78%，全硬态维氏硬度 230-250 HV，剪切模量 81 GPa (高于中碳钢)。淬火后可达 63-66 HRC，是制造高硬度刀具、量具、模具、高耐磨弹簧的首选基材。对应材质约 S58C/S60C / 1060 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 | 高碳钢典型值 |
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 | 高碳钢典型值 |
| 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 | 230 - 250 HV | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 高碳钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 81 GPa | 高碳钢典型值 |
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 | 高碳钢典型值 |
| 最高使用温度 | - | 500 °C | 碳钢典型值 |
| 熔点 | - | 1289 - 1478 °C | 高碳钢典型值 (固相线-液相线随碳升高降低) |
| 比热容 | 23.0 °C | 486 J/(kg·K) | 高碳钢典型值 |
| 热导率 | 23.0 °C | 36 W/(m·K) | 高碳钢典型值 (高碳降低热导) |
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)
CS60 终态热处理性能极限
| 热处理工艺 | 硬度 (HRC) | 抗拉强度 (MPa) | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| 常规淬火 (800°C 油淬) + 150-200°C 回火 | 63-66 | 2200-2400 | 高硬度刀具、量具、冲头模具 |
| 马氏体分级淬火 (分级 250°C) + 180°C 回火 | 62-65 | 2100-2300 | 精密模具、抗变形要求高零件 |
| 等温淬火 (贝氏体) 350°C | 55-58 | 1900-2100 | 高韧性弹簧、抗冲击工具 |
| 表面高频淬火 + 200°C 回火 | 表面 58-62 | - | 齿轮、凸轮、导轨耐磨面 |
| 渗碳 (900°C) + 低温回火 | 表面 60-63, 深 0.5-1.0mm | - | 微型齿轮、精密丝杠 |
CS 系列全谱系选材总结
| 牌号 | 碳含量 | 分类 | 全硬态 HV | 淬火极限 HRC | 核心定位 |
|---|---|---|---|---|---|
| CS30 | 0.30% | 中碳钢 | 220-240 | ~50 | 通用弹簧、成形件 |
| CS35 | 0.35% | 中碳钢 | 220-240 | ~52 | 高疲劳弹簧 |
| CS40 | 0.40% | 中碳钢 | 220-240 | ~55 | 高强弹簧、锯条 |
| CS45 | 0.45% | 中碳钢 | 220-240 | ~58 | 调质结构件、表面淬火 |
| CS50 | 0.50% | 过渡钢 | 230-250 | 60-63 | 高耐磨、工具预料 |
| CS55 | 0.55% | 高碳钢 | 230-250 | 62-65 | 刀具、量具、高耐磨 |
| CS60 | 0.60% | 高碳钢 | 230-250 | 63-66 | 顶级硬度工具、模具 |
采购与质控关键点
- 验收标准：JIS G4802 化学成分、力学性能、尺寸公差、表面质量、板形
- 碳含量波动：±0.02% 直接影响淬火硬度 ±1 HRC，需炉次分析证书
- 脱碳层深度：全硬态表面脱碳 ≤ 0.03mm，否则影响表面淬火硬度
- 显微组织：全硬态应为延伸变形珠光体 + 残留奥氏体，无铁素体带、网状碳化物
- 硬度均匀性：同卷横向、纵向硬度差 ≤ 10 HV，卷间差 ≤ 15 HV
金属
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