DIN 2394-2 St 37-2 级钢 – 正火/正火成形态 (+N) 性能详解
材料概述
DIN 2394-2 St 37-2 (现对应 EN 10219-1 S235JRH) 是一种典型的低碳结构钢，以正火或正火成形态 (+N) 交货。具有良好的焊接性、成形性和足够的强度，广泛用于一般钢结构、管道、机械零件及非关键承压部件。正火工艺细化晶粒，消除内应力，提高韧性均匀性。
主要性能参数
一般物理特性
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.85 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100.0 °C | 217 GPa | |
| 弹性模量 | 20.0 °C | 212 GPa | |
| 弹性模量 | 100.0 °C | 207 GPa | |
| 弹性模量 | 200.0 °C | 199 GPa | |
| 弹性模量 | 300.0 °C | 192 GPa | |
| 弹性模量 | 400.0 °C | 184 GPa | |
| 弹性模量 | 500.0 °C | 175 GPa | |
| 弹性模量 | 600.0 °C | 164 GPa | |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 28 % | |
| 泊松比 | 20.0 °C | 0.28 | |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 82 GPa | 低碳钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 310 – 410 MPa | |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 205 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | -100.0 °C | 1.08×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 20.0 °C | 1.19×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 1.25×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 200.0 °C | 1.30×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 300.0 °C | 1.36×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 400.0 °C | 1.41×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 500.0 °C | 1.45×10⁻⁵ 1/K | |
| 热膨胀系数 | 600.0 °C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | |
| 最高服务温度 | – | 500 °C | 碳钢典型值 |
| 熔点范围 | – | 1480 – 1526 °C | 低碳钢典型值 |
| 比热容 | -100.0 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 20.0 °C | 461 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 100.0 °C | 479 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 200.0 °C | 499 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 300.0 °C | 517 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 400.0 °C | 536 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 500.0 °C | 558 J/(kg·K) | |
| 比热容 | 600.0 °C | 587 J/(kg·K) | |
| 热导率 | 20.0 °C | 56.9 W/(m·K) | |
| 热导率 | 100.0 °C | 56.4 W/(m·K) | |
| 热导率 | 200.0 °C | 53.5 W/(m·K) | |
| 热导率 | 300.0 °C | 49.4 W/(m·K) | |
| 热导率 | 400.0 °C | 45.2 W/(m·K) | |
| 热导率 | 500.0 °C | 41.3 W/(m·K) | |
| 热导率 | 600.0 °C | 37.6 W/(m·K) | |
| 热扩散率 | 20.0 °C | 15.7 mm²/s | |
| 热扩散率 | 100.0 °C | 14.5 mm²/s | |
| 热扩散率 | 200.0 °C | 12.9 mm²/s | |
| 热扩散率 | 300.0 °C | 11.2 mm²/s | |
| 热扩散率 | 400.0 °C | 9.6 mm²/s | |
| 热扩散率 | 500.0 °C | 7.9 mm²/s | |
| 热扩散率 | 600.0 °C | 6.3 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 1.83×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 100.0 °C | 2.27×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 200.0 °C | 2.95×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 300.0 °C | 3.80×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 400.0 °C | 4.81×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 500.0 °C | 5.99×10⁻⁷ Ω·m |
| 电阻率 | 600.0 °C | 7.38×10⁻⁷ Ω·m |
磁学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 居里温度 | 770 °C | 低碳钢典型值 |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.17 |
| 磷 (P) | 0.05 |
| 硫 (S) | 0.05 |
材料特点与应用指导
- 优异的焊接性：低碳当量 (Ceq ≈ 0.25)，无需预热即可焊接，适用于所有常见焊接工艺
- 良好的冷成形性：正火态屈强比低 (σy/σb ≈ 0.5)，冲压、弯曲、卷管成形性能佳
- 热加工性能：热轧、锻造温度范围宽 (1150–900 °C)，易于成型
- 表面处理：镀锌、涂装、热浸锌附着力好，适合防腐要求场合
- 经济性：成本低、供货周期短、规格齐全，是结构工程首选基础材料
典型应用领域
- 建筑钢结构：梁、柱、桁架、支撑体系
- 管道工程：水、气、油低压输送管道、结构用管
- 机械制造：支架、底座、法兰、非关键轴类零件
- 车辆制造：底盘梁、横梁、非承载车身件
- 一般金属制品：护栏、支架、标准件毛坯
现行标准对照
| 标准 | 牌号/规格 | 备注 |
|---|---|---|
| DIN 2394-2 | St 37-2 | 旧标准，仍广泛引用 |
| EN 10219-1 | S235JRH | 冷成形空心结构型材现行欧标 |
| EN 10025-2 | S235JR | 热轧结构钢通用牌号 |
| GB/T 700 | Q235B | 中国国标对应牌号 |
| ASTM A500 | Grade B | 美标冷成形结构管 |
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