DIN 1652-3 21NiCrMoS2 冷拔/车削钢:高性能耐磨应用解决方案
材料概述
21NiCrMoS2 冷拔或车削(剥皮)钢材符合 DIN 1652-3 标准,提供两种表面状态供选择:冷拔光亮表面(高尺寸精度、光洁度好)和车削/剥皮表面(去除脱碳层、适合后续热处理)。该钢材含硫量 0.02–0.035%,具备优异的切削加工性,同时保持中等心部强度、高韧性和高疲劳强度。广泛用于汽车、工程机械、农业机械中的耐磨承载零件:齿轮、花键轴、凸轮轴、车轴等。长期使用温度范围 -60°C 至 0°C,最适用公称尺寸 ≤ 60 mm。
主要特性
一般物理性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.84 g/cm³ |
力学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 弹性模量 | -100.0 °C | 217 GPa |
| 20.0 °C | 212 – 212.78 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 | 145 – 192 HB |
| 泊松比 | 20.0 °C | 0.29 |
| 剪切模量 | 20.0 °C | 82.8 GPa |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100.0 °C | 1.05×10⁻⁵ 1/K | |
| 20.0 °C | 1.15×10⁻⁵ 1/K | ||
| 100.0 °C | 1.21×10⁻⁵ 1/K | ||
| 200.0 °C | 1.27×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.32×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400.0 °C | 1.36×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500.0 °C | 1.40×10⁻⁵ 1/K | ||
| 600.0 °C | 1.44×10⁻⁵ 1/K | ||
| 长期最高使用温度 | - | -60 ~ 0 °C | |
| 熔点 | - | 1382 – 1529 °C | 镍铬钼钢典型范围 |
| 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 | 46.3 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 47.1 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 46.2 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 44.1 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 41.3 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 38.6 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 35.9 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20.0 °C | 12.8 mm²/s | |
| 100.0 °C | 12.1 mm²/s | ||
| 200.0 °C | 11.1 mm²/s | ||
| 300.0 °C | 10.0 mm²/s | ||
| 400.0 °C | 8.8 mm²/s | ||
| 500.0 °C | 7.4 mm²/s | ||
| 600.0 °C | 4.7 mm²/s |
电学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 2.25×10⁻⁷ Ω·m |
| 100.0 °C | 2.72×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200.0 °C | 3.42×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300.0 °C | 4.26×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400.0 °C | 5.26×10⁻⁷ Ω·m | |
| 500.0 °C | 6.40×10⁻⁷ Ω·m | |
| 600.0 °C | 7.73×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分(质量分数,%)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.17 – 0.23 |
| 铬 (Cr) | 0.40 – 0.70 |
| 锰 (Mn) | 0.65 – 0.95 |
| 钼 (Mo) | 0.15 – 0.25 |
| 镍 (Ni) | 0.40 – 0.70 |
| 磷 (P) | ≤ 0.04 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.40 |
| 硫 (S) | 0.02 – 0.035 |
供货状态选择指南
冷拔光亮棒材(+C 状态)
- 尺寸公差:h9–h11 级,圆度、直线度优
- 表面粗糙度:Ra 0.8–1.6 μm
- 硬度范围:145–192 HB(均匀一致)
- 适用:直接精加工、高速数控车削、无需再热处理的零件
车削/剥皮棒材(+SH 状态)
- 完全去除热轧氧化皮和脱碳层
- 表面粗糙度:Ra 3.2–6.3 μm
- 硬度范围:145–192 HB
- 适用:后续渗碳淬火、感应淬火、大余量精加工零件
热处理建议
| 工艺 | 参数范围 |
|---|---|
| 软退火 | 680–720°C,炉冷,硬度 ≤ 192 HB |
| 正火 | 860–890°C,空冷,细化晶粒 |
| 渗碳 | 900–930°C,渗层 0.8–1.2 mm,表面 C 0.8–1.0% |
| 淬火 | 820–850°C 油冷,回火 150–200°C |
| 表面硬度(渗碳后) | 58–62 HRC |
| 芯部硬度 | 30–35 HRC |
金属
- DIN 1652-3 20MoCr4 钢材:冷拔/车光铁素体-珠光体组织,高性能齿轮轴用钢
- DIN 1652-3 20MoCrS4 钢材:铁素体-珠光体冷拔,易切削高性能齿轮轴钢
- DIN 1652-3 20MoCrS4 钢 - 冷拔或剥皮、铁素体-珠光体处理,用于高性能应用
- DIN 1652-3 22CrMoS3-5 钢 - 铁素体-珠光体热处理与冷拔,高性能汽车部件用钢
- DIN 1652-3 22CrMoS3-5:冷拉/剥皮铬钼钢,铁素体-珠光体组织,高性能应用
- DIN 1652-3 20Cr4 铬钢 —— 铁素体-珠光体结构冷拔钢,耐磨应用首选
- DIN 1652-3 20Cr4 冷拔/车光钢:铁素体-珠光体组织的高耐磨应用材料
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- DIN 1652-3 20CrS4 钢:铁素体-珠光体处理与冷拔,适用高磨损场合
- DIN 1652-3 20MnCrS5 钢:铁素体-珠光体组织与冷拔加工
- DIN 1652-3 20MnCrS5 钢:冷拔或车光、铁素体-珠光体处理,高强度好加工
- DIN 1652-3 20MoCr4 钢:铁素体-珠光体结构,冷拔高性能应用钢材