JIS G4802 CS50 退火钢 - 高强度中碳钢规格书
材料概述
JIS G4802 CS50 碳含量约 0.50%,处于中碳钢与高碳钢过渡区。退火态硬度较高,切削加工需选用耐磨刀具。调质后强度高、耐磨性好,适用于制造高负荷、高耐磨要求的零件,如重载齿轮、主轴、农机耐磨件等。
物理与力学性能 (退火态,23°C)
一般性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 密度 | 7.8 - 7.9 g/cm³ | 典型中碳钢值 |
力学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 弹性模量 | 200 - 215 GPa | 典型中碳钢值 |
| 伸长率 A50 | 15 % | - |
| 伸长率 A80 | 13 % | - |
| 洛氏硬度 B 标尺 | 84 HRB | - |
| 表面洛氏硬度 15-T | 88 HR15T | - |
| 表面洛氏硬度 30-T | 72 HR30T | - |
| 维氏硬度 | 180 HV | - |
| 泊松比 | 0.29 | 典型中碳钢值 |
| 剪切模量 | 75 - 80 GPa | 典型碳钢值 |
| 抗拉强度 | 605 MPa | - |
热学与电学性能
热学性能参数(热膨胀系数 1.32E-5 1/K、最高使用温度 500°C、熔点 1380-1514°C、比热容 470-520 J/(kg·K)、热导率 21-52 W/(m·K))及电阻率 (1.43-1.74E-7 Ω·m) 与前序中碳钢牌号一致。
CS45/CS50/CS55 退火态性能递进对比
| 牌号 | C% (约) | 抗拉 (MPa) | 伸长 A50 (%) | 硬度 (HV) | 推荐用途侧重 |
|---|---|---|---|---|---|
| CS45 | 0.45 | 600 | 16 | 175 | 通用调质件、齿轮、轴 |
| CS50 | 0.50 | 605 | 15 | 180 | 高负荷耐磨件、主轴 |
| CS55 | 0.55 | 610 | 15 | 180 | 高耐磨、弹簧、高强螺栓 |
热处理工艺要点
- 正火:840-870°C 空冷,消除锻造应力,细化组织。
- 淬火:820-860°C 油冷 (大件) 或水冷 (小件);Ms 点约 300°C,淬火后立即回火防裂。
- 高温回火:550-650°C,调整硬度至 200-250 HBW,平衡强韧性。
- 表面淬火:感应/火焰淬火,表面硬度可达 50-58 HRC,心部保持韧性。
焊接工艺难点与对策
碳当量 ~0.50%,冷裂倾向明显。必须:预热 200-300°C → 低氢焊材 → 严控层间温 → 焊后立即消氢 (250-300°C) → 必要时 PWHT (600-650°C)。建议采用小线能量、多层多道焊。
金属
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