EN 10087 46S20 易切削结构钢：高强度与优异切削性能
材料概述
46S20 是一种适合淬火回火处理的易切削结构钢，主要用于制造强度要求较高、但对横向塑性要求相对较低的批量零件（相比同碳含量的 C45 等优质碳钢）。该钢种的显著优势在于可大幅提高切削速度，但需注意：随着碳含量上升，淬裂倾向也随之增加。典型应用涵盖汽车工业、仪表设备及通用机械制造中的螺丝、螺母、小型精密零件等。
物理与力学性能参数
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20°C | 7.80–7.85 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100°C | 217 GPa | |
| 20°C | 210–212 GPa | ||
| 100°C | 207 GPa | ||
| 200°C | 193–199 GPa | ||
| 300°C | 185–192 GPa | ||
| 400°C | 175–184 GPa | ||
| 500°C | 175 GPa | ||
| 弹性模量 | 600°C | 164 GPa | |
| 布氏硬度 | 20°C | 207–234 HB | |
| 泊松比 | 23°C | 0.29 | 典型中碳钢值 |
| 剪切模量 | 20°C | 81 GPa | |
| 抗拉强度 | 20°C | 560–800 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100°C | 1.08×10⁻⁵ 1/K | |
| 20°C | 1.19×10⁻⁵ 1/K | ||
| 100°C | 1.10–1.25×10⁻⁵ 1/K | ||
| 200°C | 1.18–1.30×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300°C | 1.36×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400°C | 1.32–1.41×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500°C | 1.45×10⁻⁵ 1/K | ||
| 600°C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | ||
| 最高使用温度 | — | 500°C | 典型碳钢值 |
| 熔点 | — | 1380–1514°C | 典型中碳钢值 |
| 比热容 | -100°C | 423 J/(kg·K) | |
| 20°C | 461 J/(kg·K) | ||
| 100°C | 479–490 J/(kg·K) | ||
| 200°C | 499–530 J/(kg·K) | ||
| 300°C | 517 J/(kg·K) | ||
| 400°C | 536–600 J/(kg·K) | ||
| 500°C | 558 J/(kg·K) | ||
| 600°C | 587 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | 20°C | 41.7–49 W/(m·K) | |
| 100°C | 43.4 W/(m·K) | ||
| 200°C | 43.2 W/(m·K) | ||
| 300°C | 41.4 W/(m·K) | ||
| 400°C | 39.1 W/(m·K) | ||
| 500°C | 36.7 W/(m·K) | ||
| 600°C | 34.1 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20°C | 11.6 mm²/s | |
| 100°C | 11.3 mm²/s | ||
| 200°C | 10.5 mm²/s | ||
| 300°C | 9.5 mm²/s | ||
| 400°C | 8.3 mm²/s | ||
| 500°C | 7.1 mm²/s | ||
| 600°C | 5.8 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 电阻率 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20°C | 1.2–2.5×10⁻⁷ Ω·m |
| 100°C | 2.95×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200°C | 3.65×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300°C | 4.53×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400°C | 5.56×10⁻⁷ Ω·m | |
| 500°C | 6.74×10⁻⁷ Ω·m | |
| 600°C | 8.13×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分范围 (wt%)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.42–0.50% |
| 锰 (Mn) | 0.70–1.10% |
| 磷 (P) | ≤0.06% |
| 硅 (Si) | ≤0.40% |
| 硫 (S) | 0.15–0.25% |
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