DIN 1652-3 20MoCr4 冷拔钢:高强度耐用型车用传动件材料
概述
20MoCr4(亦称 20MoCr5,材料编号 1.7321)冷拔钢专为承受磨损载荷的车辆及机械工程零件设计,具备中等心部强度、高韧性与高疲劳强度的优异组合。典型应用包括齿轮、轴、车轴等传动核心部件。材料最低使用温度达 -60°C,最适宜公称尺寸 60 mm 以内的精密零件制造。
核心性能参数
基本物理性质
| 属性 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.83 g/cm³ |
力学性能详表
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 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 | 23.0 °C | 0.29 | 铬钼钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 720 - 800 MPa | 冷拔状态典型值 |
热学性能全温段数据
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | -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 | 1.40E-5 1/K | ||
| 600.0 °C | 1.44E-5 1/K | ||
| 长期最高使用温度 | - | -60 至 0 °C | |
| 熔点 | - | 1382 - 1529 °C | 铬钼钢典型值 |
| 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 | 41 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 42.7 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 42.8 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 41.6 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 39.9 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 37.8 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 35.6 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20.0 °C | 11.4 mm²/s | |
| 100.0 °C | 11.0 mm²/s | ||
| 200.0 °C | 10.3 mm²/s | ||
| 300.0 °C | 9.5 mm²/s | ||
| 400.0 °C | 8.5 mm²/s | ||
| 500.0 °C | 7.3 mm²/s | ||
| 600.0 °C | 6.0 mm²/s |
电学性能
| 属性 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 2.54E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 3.00E-7 Ω·m | |
| 200.0 °C | 3.69E-7 Ω·m | |
| 300.0 °C | 4.51E-7 Ω·m | |
| 400.0 °C | 5.45E-7 Ω·m | |
| 500.0 °C | 6.54E-7 Ω·m | |
| 600.0 °C | 7.78E-7 Ω·m |
化学成分标准 (质量分数 %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.17 - 0.22 |
| 铬 (Cr) | 0.30 - 0.60 |
| 锰 (Mn) | 0.70 - 1.00 |
| 钼 (Mo) | 0.40 - 0.50 |
| 磷 (P) | ≤ 0.04 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.40 |
| 硫 (S) | ≤ 0.035 |
材料优势与选用指南
20MoCr4 冷拔钢通过精确的化学成分控制与冷加工强化,实现了强度与韧性的最佳平衡。其 720-800 MPa 的抗拉强度满足重载传动件设计需求,而 -60°C 的低温韧性保障了极端工况下的可靠性。材料淬透性良好,渗碳淬火后表面硬度可达 58-62 HRC,芯部保持高韧性,是汽车变速箱、差速器及工程机械关键传动零件的首选材料之一。
金属
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