DIN 1651 35SPb20 冷拉淬火回火钢 – 精密加工用易切削钢
材料概述
DIN 1651 35SPb20（材料号 1.0757）是一种含铅易切削结构钢，属全脱氧钢（killed steel）。通过添加铅（Pb）形成微细铅粒分布于铁素体基体上，显著改善切屑断裂行为，大幅降低切削力和刀具磨损，实现高速、高精度自动车削加工。该钢经冷拉、淬火回火处理后，兼具中等强度、良好尺寸精度和表面质量，广泛用于汽车、工具、仪表等行业的大批量中小型精密零件制造。
主要特性
物理与一般性能
| 性能项目 |
温度 |
数值 |
| 密度 |
20 °C |
7.85 g/cm³ |
力学性能（冷拉淬火回火状态，典型值）
| 性能项目 |
温度 |
数值 |
备注 |
| 弹性模量 |
20 °C |
210 GPa |
|
| 200 °C |
193 GPa |
|
| 300 °C |
185 GPa |
|
| 400 °C |
175 GPa |
|
| 断后伸长率 |
20 °C |
13 – 17 % |
|
| 泊松比 |
23 °C |
0.29 |
典型中碳钢数值 |
| 剪切模量 |
20 °C |
81 GPa |
|
| 抗拉强度 |
20 °C |
540 – 760 MPa |
|
| 屈服强度 |
20 °C |
325 – 420 MPa |
|
热学性能
| 性能项目 |
温度 |
数值 |
备注 |
| 线膨胀系数 |
100 °C |
1.10 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| 200 °C |
1.18 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| 400 °C |
1.32 × 10⁻⁵ 1/K |
|
| 最高使用温度 |
— |
500 °C |
典型碳钢长期使用上限 |
| 熔点范围 |
— |
1380 – 1514 °C |
典型中碳钢范围 |
| 比热容 |
20 °C |
420 J/(kg·K) |
|
| 100 °C |
490 J/(kg·K) |
|
| 200 °C |
530 J/(kg·K) |
|
| 400 °C |
610 J/(kg·K) |
|
| 热导率 |
20 °C |
49 W/(m·K) |
|
电学性能
| 性能项目 |
温度 |
数值 |
| 电阻率 |
20 °C |
1.2 × 10⁻⁷ Ω·m |
化学成分（质量分数，%）
| 元素 |
含量范围 |
| 碳 (C) |
0.32 – 0.39 |
| 铅 (Pb) |
0.15 – 0.35 |
| 锰 (Mn) |
0.7 – 1.1 |
| 磷 (P) |
≤ 0.06 |
| 硅 (Si) |
0.1 – 0.3 |
| 硫 (S) |
0.18 – 0.25 |
加工与应用特点
- 卓越的切削加工性：铅的润滑作用使切屑易断，刀具寿命延长 2 – 3 倍，表面粗糙度可达 Ra 0.8 – 1.6 μm。
- 尺寸精度高：冷拉工艺保证直径公差 h8 – h11，直线度、圆度优于热轧棒材。
- 力学性能均一：淬火回火后硬度分布均匀，芯部硬度差 ≤ 20 HB。
- 不宜焊接：含铅钢焊接时铅易产生热裂纹，一般不建议焊接；如必须焊接，需采用专用工艺并做好通风防护。
典型应用领域
- 汽车工业：螺栓、螺母、轴销、转向节小件、喷油器部件
- 工具制造：手动工具零件、夹具部件、量具架体
- 仪表仪器：精密轴、套筒、连接件、小型齿轮
- 通用机械：大批量自动车削零件（螺丝、垫圈、衬套等）
对比与选材提示
35SPb20 与 35S20（不含铅）力学性能相近，但切削加工效率显著优于后者。若环保法规限制铅使用（如 RoHS、ELV 指令），可考虑改用含铋、碲或硒的绿色易切削钢（如 35SBi20、35STe20），或采用优化工艺的无铅易切削钢。
