EN 10269 30CrNiMo8 淬火回火钢 — 航空重型机械用高性能钢
材料概述
30CrNiMo8 符合 EN 10269 标准，属于镍铬钼合金结构钢，适用于航空、重型车辆和机械制造中大型锻件、大淬透性要求且需良好韧性的高应力零部件，如螺旋桨轴、连杆、变速箱轴，以及大型锻件 (转子、轴、盘类)。最低工作温度 -40 °C，亦适用于低温环境下的安装元件。
主要特性
一般物理性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.8 - 7.85 g/cm³ |
力学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100.0 °C | 217 GPa | |
| 20.0 °C | 212 GPa | ||
| 100.0 °C | 205 - 207 GPa | ||
| 200.0 °C | 195 - 199 GPa | ||
| 300.0 °C | 185 - 192 GPa | ||
| 400.0 °C | 184 GPa | ||
| 500.0 °C | 175 GPa | ||
| 600.0 °C | 164 GPa | ||
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 14 % | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 镍铬钼钢典型值 |
| 断面收缩率 | 20.0 °C | 40 - 52 % | |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 800 - 1200 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 640 - 940 MPa |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100.0 °C | 1.05E-5 1/K | |
| 20.0 °C | 1.15E-5 1/K | ||
| 100.0 °C | 1.11E-5 - 1.21E-5 1/K | ||
| 200.0 °C | 1.21E-5 - 1.27E-5 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.29E-5 - 1.32E-5 1/K | ||
| 400.0 °C | 1.35E-5 - 1.36E-5 1/K | ||
| 500.0 °C | 1.4E-5 1/K | ||
| 600.0 °C | 1.44E-5 1/K | ||
| 长期最高使用温度 | -40 - 0 °C | ||
| 熔点 | 1382 - 1529 °C | 镍铬钼钢典型值 | |
| 比热容 | -100.0 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20.0 °C | 461 J/(kg·K) | ||
| 100.0 °C | 479 J/(kg·K) | ||
| 200.0 °C | 499 J/(kg·K) | ||
| 300.0 °C | 517 J/(kg·K) | ||
| 400.0 °C | 536 J/(kg·K) | ||
| 500.0 °C | 558 J/(kg·K) | ||
| 600.0 °C | 587 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | 20.0 °C | 33.7 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 36.2 - 50.3 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 37.8 - 49 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 37.2 - 47.8 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 35.7 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 34 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 32 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20.0 °C | 9.4 mm²/s | |
| 100.0 °C | 9.4 mm²/s | ||
| 200.0 °C | 9.2 mm²/s | ||
| 300.0 °C | 8.5 mm²/s | ||
| 400.0 °C | 7.6 mm²/s | ||
| 500.0 °C | 6.6 mm²/s | ||
| 600.0 °C | 5.4 mm²/s |
电学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 3.09E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 3.54E-7 Ω·m | |
| 200.0 °C | 4.18E-7 Ω·m | |
| 300.0 °C | 5.05E-7 Ω·m | |
| 400.0 °C | 6.09E-7 Ω·m | |
| 500.0 °C | 7.27E-7 Ω·m | |
| 600.0 °C | 8.67E-7 Ω·m |
化学成分
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 | 0.26 - 0.34 % |
| 铬 | 1.8 - 2.2 % |
| 锰 | 0.3 - 0.6 % |
| 钼 | 0.3 - 0.5 % |
| 镍 | 1.8 - 2.2 % |
| 磷 | 0.03 - 0.04 % |
| 硅 | 0.4 % |
| 硫 | 0.035 % |
热处理制度
典型热处理：淬火 830-860 °C，油冷；回火 550-650 °C，空冷。大截面锻件需根据具体尺寸调整工艺参数，确保心部获得合金组织和性能。
应用领域
- 航空发动机关键转动部件：螺旋桨轴、齿轮轴、连杆
- 大型发电设备转子、主轴、透平盘
- 重型机械、冶金设备大型锻件
- -40 °C 低温环境下的高强度结构件
- 大截面、高淬透性要求的关键受力零件
材料优势
30CrNiMo8 通过镍、铬、钼的协同作用，实现了高淬透性与高韧性的优异平衡，特别适合大截面零件的整体淬硬。其低温韧性优异，满足 -40 °C 冲击韧性要求，是航空航天和重型装备关键部件的首选材料之一。
金属
- EN 10137-2 S890QL 级 – 重载应用高强度淬火回火钢
- EN 10137-3 S500A级：用于结构应用的淬火回火细晶粒钢
- EN 10083-1 51CrV4 调质钢 (QT) – 全温域性能数据手册
- EN 10213 G17CrMo9-10 淬火回火钢——高温高压应用
- EN 10085 15CrMoV5.9 钢 - 调质钢，用于耐磨机械零件
- EN 10085 31CrMo12 钢——重载工况用高性能调质钢
- EN 10216-2 11CrMo9-10无缝钢管：高温高压用淬火回火钢管性能
- EN 10132-3 42CrMo4 调质合金钢：优质冷轧带钢性能详解
- EN 10089 60Cr3 调质钢：弹簧与机械应用的理想选择
- EN 10273 13CrMo4-5 调质钢 – 高温性能卓越
- EN 10263-4 30CrNiMo8 钢 – 调质 (QT) 状态，用于高强度螺丝
- EN 10297-1 30CrNiMo8 (QT) – 综合力学与物理性能