DIN 1652-3 20CrS4 冷拔钢：高耐磨与卓越易切削性能的完美平衡

材料概述

DIN 1652-3 标准 20CrS4 冷拔钢通过精确控制硫含量（0.02-0.035%）与冷拔工艺，实现高耐磨性与优异易切削性的双重保障。该材料专为汽车与机械工程中承受高磨损且需高效精密加工的零件而设计，典型应用包括凸轮轴、活塞销、齿轮等。使用温度下限 -25°C，最佳适用公称尺寸 5-10 mm 的小型精密零部件。

材料特性数据表

基本物理性能

性能项目	温度条件	数值
密度	20.0 °C	7.83 g/cm³

力学性能

性能项目	温度条件	数值
弹性模量	-100.0 °C	217 GPa
	20.0 °C	212 GPa
	100.0 °C	207 GPa
	200.0 °C	199 GPa
	300.0 °C	192 GPa
	400.0 °C	184 GPa
	500.0 °C	175 GPa
	600.0 °C	164 GPa
泊松比	20.0 °C	0.28
抗拉强度	20.0 °C	750 - 820 MPa

热学性能

性能项目	温度条件	数值	备注
线膨胀系数	-100.0 °C	1.05E-5 1/K
	20.0 °C	1.15E-5 1/K
	100.0 °C	1.21E-5 1/K
	200.0 °C	1.27E-5 1/K
	300.0 °C	1.32E-5 1/K
	400.0 °C	1.36E-5 1/K
	500.0 °C	1.4E-5 1/K
	600.0 °C	1.44E-5 1/K
	长期最高使用温度	-	-25 ~ 0 °C
熔点	-	1382 - 1529 °C	典型铬钢范围
比热容	-100.0 °C	423 J/(kg·K)
	20.0 °C	461 J/(kg·K)
	100.0 °C	479 J/(kg·K)
	200.0 °C	499 J/(kg·K)
	300.0 °C	517 J/(kg·K)
	400.0 °C	536 J/(kg·K)
	500.0 °C	558 J/(kg·K)
	600.0 °C	587 J/(kg·K)
热导率	20.0 °C	45.1 W/(m·K)
	100.0 °C	45.1 W/(m·K)
	200.0 °C	44.1 W/(m·K)
	300.0 °C	41.9 W/(m·K)
	400.0 °C	39.4 W/(m·K)
	500.0 °C	36.9 W/(m·K)
	600.0 °C	34.4 W/(m·K)
热扩散率	20.0 °C	12.5 mm²/s
	100.0 °C	11.6 mm²/s
	200.0 °C	10.6 mm²/s
	300.0 °C	9.5 mm²/s
	400.0 °C	8.4 mm²/s
	500.0 °C	7.1 mm²/s
	600.0 °C	5.8 mm²/s

电学性能

性能项目	温度条件	数值
电阻率	20.0 °C	2.31E-7 Ω·m
	100.0 °C	2.84E-7 Ω·m
	200.0 °C	3.58E-7 Ω·m
	300.0 °C	4.48E-7 Ω·m
	400.0 °C	5.52E-7 Ω·m
	500.0 °C	6.71E-7 Ω·m
	600.0 °C	8.06E-7 Ω·m

化学成分 (质量分数 %)

元素	含量范围
碳 (C)	0.17 - 0.23
铬 (Cr)	0.90 - 1.20
锰 (Mn)	0.60 - 0.90
磷 (P)	≤ 0.04
硅 (Si)	≤ 0.40
硫 (S)	0.02 - 0.035（易切削设计）

冷拔工艺对性能的影响与应用建议

冷拔工艺通过塑性变形强化，使材料屈服强度提升 30-50%，抗拉强度达到 750-820 MPa，同时获得优异的尺寸精度（公差可达 h8-h9 级）和表面质量（Ra 0.4-0.8 μm）。结合硫诱导的易切削特性，该材料特别适合：

小模数精密齿轮：冷拔态直接滚齿/插齿，表面硬度满足中等载荷工况
活塞销、凸轮轴：经感应淬火或渗碳淬火后，表面硬度 HRC 58-62，耐磨寿命显著延长
自动化批量加工：断屑稳定，刀具寿命长，单件加工成本降低 20-30%

对于 10 mm 以上规格，建议冷拔后进行去应力退火（550-600°C）消除残余应力，防止后续加工变形。

DIN 1652-3 20CrS4 钢材：冷拔/车光+铁素体-珠光体处理，兼顾高耐磨与易切削 DIN 1652-3 20CrS4：面向汽车与机械工程的高耐磨、高易切削结构钢

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