JIS G4802 CS70 退火钢 - 高碳钢性能与规格详解

材料概述

JIS G4802 CS70 碳含量约 0.70%，属高碳钢高强度牌号。退火态抗拉强度 640 MPa，维氏硬度 190 HV，剪切模量 81 GPa。该钢淬透性最好，可制造大截面淬硬件，但塑性最低 (伸长率 A50 仅 12%)，冷成形极困难，焊接性极差。主要用于高硬度耐磨件、刃具、高强弹簧钢丝、特种工具等。

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	12 %	-
伸长率 A80	10 %	-
洛氏硬度 B 标尺	89 HRB	-
表面洛氏硬度 15-T	90 HR15T	-
表面洛氏硬度 30-T	76 HR30T	-
维氏硬度	190 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	640 MPa	-

热学与电学性能

热学性能参数与 CS60/CS65 完全一致：热膨胀系数 1.32E-5 1/K、最高使用温度 500°C、熔点 1289-1478°C、比热容 486 J/(kg·K)、热导率 36 W/(m·K)；电阻率 1.43-1.74E-7 Ω·m。

CS70 与合金工具钢/弹簧钢对比选材指南

材料	碳含量	淬透性	脱碳敏感性	最大淬硬直径	典型用途	成本相对
CS70 (C70)	0.70%	低 (水淬)	极高	~10-15mm (水)	小截面刃具、弹簧丝、耐磨件	1.0x (基准)
SK5 (JIS G4401)	0.80-0.90%	低	极高	~10mm	刃具、量具、模具	1.2x
60Si2Mn (GB/T 1222)	0.56-0.64% + Si 1.6-2.0%	高 (油淬)	中	~50-80mm	大截面弹簧、重载齿轮	1.8x
50CrV4 (EN 10089)	0.47-0.55% + Cr 0.9-1.2% + V 0.1-0.2%	高 (油淬)	低	~60-100mm	高疲劳弹簧、关键调质件	2.5x
51CrV4 / 6150	类似 50CrV4	高	低	>100mm	航空/汽车关键弹簧	3.0x

工艺建议总结

球化退火是前提：未球化退火材料切削刀具寿命极短，冷镦/冷拉开裂率极高。验收时须验证球化率 ≥90%。
淬火介质选择：≤10mm 截面可水淬 (防软点) 但裂纹风险高；>10mm 必须油淬或聚合物淬火剂；大件采用分级淬火 (分级温度 300-350°C)。
回火脆性防范：高碳钢无二类回火脆性，但 300-350°C 低温回火区有第一类回火脆性，避免在此区长时间停留，高温回火 (550-650°C) 快速冷却即可。
表面处理：渗氮 (520-550°C) 可获 0.1-0.3mm 高硬层 (800-1000 HV)，无需淬火，变形极小，适合精密耐磨件。

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