AISI 1141 钢 (1141 级) —— 关键性能与工业应用
材料概述
AISI 1141 属易切削中碳钢 (含硫 0.08–0.13%)，兼具良好切削加工性与中等强度，经热处理可进一步提高硬度与耐磨性。广泛用于汽车、机械制造中的轴类、齿轮、螺栓等零件。
主要性能参数
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 – 7.9 g/cm³ | 中碳钢典型值 |
力学性能 (23.0 °C)
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 弹性模量 | 200 – 215 GPa | 中碳钢典型值 |
| 断后伸长率 | 22 % | – |
| 布氏硬度 | 192 HB | – |
| 洛氏硬度 B 标尺 | 91 HRB | – |
| 洛氏硬度 C 标尺 | 11 HRC | – |
| 维氏硬度 | 201 HV | – |
| 泊松比 | 0.29 | 中碳钢典型值 |
| 剪切模量 | 75 – 80 GPa | 碳钢典型值 |
| 抗拉强度 | 675 MPa | – |
| 屈服强度 | 360 MPa | – |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 23.0 °C | 1.32E-5 1/K | 中碳钢典型值 |
| 最高使用温度 | – | 500 °C | 碳钢典型值 |
| 熔点范围 | – | 1380 – 1514 °C | 中碳钢典型值 |
| 比热容 | 23.0 °C | 470 – 520 J/(kg·K) | 中碳钢典型值 |
| 热导率 | 23.0 °C | 21 – 52 W/(m·K) | 中碳钢典型值 |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电阻率 | 23.0 °C | 1.43E-7 – 1.74E-7 Ω·m | 碳钢典型值 |
化学成分 (质量分数 %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.37 – 0.45 |
| 锰 (Mn) | 1.35 – 1.65 |
| 磷 (P) | 0.04 (最大) |
| 硫 (S) | 0.08 – 0.13 |
典型应用
- 汽车传动轴、齿轮轴、曲轴
- 机械制造：螺栓、螺母、销轴、套筒
- 需高切削效率的中等强度结构件
热处理建议
- 正火：870–900 °C 空冷，改善切削性能
- 调质：淬火 830–860 °C 油冷 + 回火 540–680 °C，获高强韧性
- 感应表面淬火：表面硬度可达 50–55 HRC，芯部保持韧性
金属
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