JIS G4802 CS60 退火钢 - 高性能高碳钢牌号
材料概述
JIS G4802 CS60 碳含量约 0.60%,属典型高碳钢。退火态抗拉强度达 620 MPa,硬度 185 HV。该牌号淬透性较好,经调质或表面淬火后可获得极高的表面硬度和耐磨性,心部保持足够韧性。主要用于高强度弹簧、耐磨传动件、高强螺栓 (12.9 级) 等关键部件。
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 | 典型高碳钢值 |
力学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 弹性模量 | 200 - 215 GPa | 典型高碳钢值 |
| 伸长率 A50 | 14 % | - |
| 伸长率 A80 | 12 % | - |
| 洛氏硬度 B 标尺 | 87 HRB | - |
| 表面洛氏硬度 15-T | 89 HR15T | - |
| 表面洛氏硬度 30-T | 74 HR30T | - |
| 维氏硬度 | 185 HV | - |
| 泊松比 | 0.29 | 典型高碳钢值 |
| 剪切模量 | 81 GPa | 典型高碳钢值 |
| 抗拉强度 | 620 MPa | - |
热学性能 (高碳钢典型值)
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 1.32E-5 1/K | 典型高碳钢值 |
| 最高使用温度 | 500 °C | 典型碳钢值 |
| 熔点范围 | 1289 - 1478 °C | 典型高碳钢值 |
| 比热容 | 486 J/(kg·K) | 典型高碳钢值 |
| 热导率 | 36 W/(m·K) | 典型高碳钢值 |
电学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 1.43E-7 - 1.74E-7 Ω·m | 典型碳钢值 |
高碳钢系列 (CS60-CS75) 退火态性能递进
| 牌号 | C% (约) | 抗拉 (MPa) | 伸长 A50 (%) | 硬度 (HV) | 典型定位 |
|---|---|---|---|---|---|
| CS60 | 0.60 | 620 | 14 | 185 | 高强弹簧、12.9级螺栓、重载齿轮 |
| CS65 | 0.65 | 630 | 13 | 185 | 高疲劳弹簧、高耐磨件、工具钢预硬 |
| CS70 | 0.70 | 640 | 12 | 190 | 高硬耐磨、刃具、高强线材 |
| CS75 | 0.75 | 640 | 12 | 190 | 极高耐磨、弹簧钢丝、特种工具 |
关键热处理工艺
- 球化退火 (预处理):750-800°C 等温/循环退火 → 球化珠光体,硬度 ≤197 HBW,最佳切削/冷成形性。
- 调质 (淬火+高温回火):淬火 800-830°C 油冷 → 回火 500-600°C → 硬度 220-280 HBW,高强韧性。
- 表面感应淬火:表面快速加热至 850-900°C → 喷水/聚合物淬火剂冷却 → 150-200°C 低温回火 → 表面 55-62 HRC,心部 30-40 HRC。
- 弹簧热处理:冷拉成型后 → 300-400°C 回火消应力,保持高弹性极限。
材料选择建议
CS60 是高碳钢系列中综合性价比最优的牌号:淬透性足够、脱碳敏感性相对较低、热处理工艺窗口宽。对于大截面 (>50mm) 需心部硬化的件,建议选用合金弹簧钢 (如 60Si2Mn、50CrV4) 替代。
金属
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