DIN 1652-3 15CrNi6 钢：铁素体-珠光体冷拔高韧性齿轮轴用钢
概述
15CrNi6 是一种镍铬合金渗碳钢，冷拔交付，具有铁素体-珠光体组织。专为车辆及机械工程中需兼顾中等强度与高韧性的零件设计，典型应用包括齿轮、传动轴等。材料最低使用温度达 -60°C，最适宜公称尺寸达 100 mm 的大型零件制造，淬透性优于 20MoCr4 系钢材。
全维度性能数据库
一般物理属性
| 属性 |
温度 |
数值 |
| 密度 |
20.0 °C |
7.84 g/cm³ |
力学性能
| 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 |
|
| 布氏硬度 |
20.0 °C |
152 - 301 HB |
|
| 泊松比 |
23.0 °C |
0.29 |
镍铬钼钢典型值 |
热学性能
| 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 500 °C |
|
| 熔点 |
- |
1382 - 1529 °C |
镍铬钼钢典型值 |
| 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 |
-100.0 °C |
31.9 W/(m·K) |
|
| 20.0 °C |
37.6 W/(m·K) |
|
| 100.0 °C |
39.3 W/(m·K) |
|
| 200.0 °C |
40.1 W/(m·K) |
|
| 300.0 °C |
39.6 W/(m·K) |
|
| 400.0 °C |
38.4 W/(m·K) |
|
| 500.0 °C |
36.7 W/(m·K) |
|
| 600.0 °C |
34.8 W/(m·K) |
|
| 热扩散率 |
-100.0 °C |
10.9 mm²/s |
|
| 20.0 °C |
10.4 mm²/s |
|
| 100.0 °C |
10.1 mm²/s |
|
| 200.0 °C |
9.7 mm²/s |
|
| 300.0 °C |
9.0 mm²/s |
|
| 400.0 °C |
8.1 mm²/s |
|
| 500.0 °C |
7.1 mm²/s |
|
| 600.0 °C |
5.9 mm²/s |
|
电学性能
| 属性 |
温度 |
数值 |
| 电阻率 |
-100.0 °C |
2.14E-7 Ω·m |
| 20.0 °C |
2.77E-7 Ω·m |
| 100.0 °C |
3.26E-7 Ω·m |
| 200.0 °C |
3.94E-7 Ω·m |
| 300.0 °C |
4.74E-7 Ω·m |
| 400.0 °C |
5.66E-7 Ω·m |
| 500.0 °C |
6.73E-7 Ω·m |
| 600.0 °C |
7.96E-7 Ω·m |
化学成分 (质量分数 %)
| 元素 |
含量范围 |
| 碳 (C) |
0.14 - 0.19 |
| 铬 (Cr) |
1.40 - 1.70 |
| 锰 (Mn) |
0.40 - 0.60 |
| 镍 (Ni) |
1.40 - 1.70 |
| 磷 (P) |
≤ 0.04 |
| 硅 (Si) |
≤ 0.40 |
| 硫 (S) |
≤ 0.035 |
材料特性与热处理指南
15CrNi6 以 1.5% 镍+1.5% 铬的双合金设计，实现了优异的淬透性（直径 100mm 棒料仍可渗碳淬火）与低温韧性（-60°C 夏比冲击功 ≥ 30J）。冷拔态硬度 152-301 HB，便于精密切削。推荐热处理工艺：930°C 渗碳（渗层深度 0.8-1.2mm）→ 840°C 直接淬火 → 180°C 低温回火。渗碳后表面硬度 58-62 HRC，芯部硬度 30-40 HRC，芯部抗拉强度 ≥ 900 MPa，冲击韧性 ≥ 10 J/cm²。广泛用于汽车变速箱主驱动齿轮、差速器行星齿轮、重卡半轴、工程机械回转支承齿圈等关键承载部件。
