25CrMoS4 (EN 10277-5) 易切削高强度铬钼钢:冷拉调质圆钢
材料概述
25CrMoS4 是在 25CrMo4 基础上提高硫含量(0.020% – 0.035%)的易切削铬钼合金结构钢,按 EN 10277-5 标准供应冷拉、淬火回火调质状态。在保持 25CrMo4 高强度、良好塑韧性和淬透性的同时,显著改善切削加工性能,刀具磨损低、断屑好、表面质量高。适用于大批量、高精度、复杂形状的高强度零件制造,如汽车、发动机、机械工程中的曲轴、转向节、齿轮、螺栓等。最低使用温度 -40 °C。
化学成分 (典型值,质量分数 %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.22 – 0.29 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.40 |
| 锰 (Mn) | 0.60 – 0.90 |
| 铬 (Cr) | 0.90 – 1.20 |
| 钼 (Mo) | 0.15 – 0.30 |
| 磷 (P) | ≤ 0.040 |
| 硫 (S) | 0.020 – 0.035 |
主要物理与力学性能
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20 °C | 7.83 g/cm³ |
力学性能 (室温,调质态典型值)
| 性能 | 数值范围 | 备注 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 (Rm) | 700 – 1100 MPa | 视截面尺寸和调质工艺而定 |
| 屈服强度 (Rp0.2) | 450 – 700 MPa | |
| 断后伸长率 (A) | 12 – 15 % | |
| 断面收缩率 (Z) | 50 – 60 % | |
| 弹性模量 (E) | 212 GPa | 20 °C |
| 泊松比 (ν) | 0.29 | 铬钼钢典型值 |
弹性模量随温度变化
| 温度 (°C) | E (GPa) |
|---|---|
| -100 | 217 |
| 20 | 212 |
| 100 | 207 |
| 200 | 199 |
| 300 | 192 |
| 400 | 184 |
| 500 | 175 |
| 600 | 164 |
热学性能
| 性能 | 温度 (°C) | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 (10⁻⁶/K) | -100 | 10.5 | |
| 20 | 11.5 | ||
| 100 | 12.1 | ||
| 200 | 12.7 | ||
| 300 | 13.2 | ||
| 400 | 13.6 | ||
| 500 | 14.0 | ||
| 600 | 14.4 | ||
| 长期使用温度范围 | — | -40 – 0 °C | 注意:原数据上限为 0°C,实际工程常按 25CrMo4 扩展至 200°C |
| 熔点范围 | — | 1382 – 1529 °C | 铬钼钢典型值 |
| 比热容 J/(kg·K) | -100 | 423 | |
| 20 | 461 | ||
| 100 | 479 | ||
| 200 | 499 | ||
| 300 | 517 | ||
| 400 | 536 | ||
| 500 | 558 | ||
| 600 | 587 | ||
| 热导率 W/(m·K) | 20 | 41.0 | |
| 100 | 42.7 | ||
| 200 | 42.8 | ||
| 300 | 41.6 | ||
| 400 | 39.9 | ||
| 500 | 37.8 | ||
| 600 | 35.6 | ||
| 热扩散率 mm²/s | 20 | 11.4 | |
| 100 | 11.0 | ||
| 200 | 10.3 | ||
| 300 | 9.5 | ||
| 400 | 8.5 | ||
| 500 | 7.3 | ||
| 600 | 6.0 |
电学性能 (电阻率)
| 温度 (°C) | 电阻率 (10⁻⁷ Ω·m) |
|---|---|
| 20 | 2.54 |
| 100 | 3.00 |
| 200 | 3.69 |
| 300 | 4.51 |
| 400 | 5.45 |
| 500 | 6.54 |
| 600 | 7.78 |
25CrMoS4 与 25CrMo4 的主要区别
| 特性 | 25CrMo4 | 25CrMoS4 |
|---|---|---|
| 硫含量 | ≤ 0.035% | 0.020% – 0.035% (受控偏高) |
| 切削加工性 | 一般 | 优良(易断屑、低刀具磨损、高表面质量) |
| 横向韧性/疲劳性能 | 较好 | 略有下降(MnS 包夹物影响) |
| 焊接性 | 良好 | 较差(易产生热裂纹),一般不建议焊接 |
| 典型用途 | 锻造/热轧调质件、焊接结构件 | 大批量精密车削/磨削零件、自动车床加工件 |
典型应用
- 汽车、发动机:曲轴、凸轮轴、转向节、齿轮轴、高强度螺栓/螺母
- 液压/气动元件:阀芯、阀套、活塞杆、接头体
- 纺织、包装、自动化设备:高精度轴类、导柱、丝杠
- 批量大、车削/磨削加工量大的高强度结构件
加工与热处理建议
- 切削:推荐涂层硬质合金刀具,切削速度较 25CrMo4 可提高 20% – 40%,进给量适当增加。
- 热处理工艺同 25CrMo4:正火 850–880°C/空冷 → 淬火 840–870°C/油冷 → 高温回火 550–660°C/空冷。
- 焊接:因高硫易热裂,非特殊要求不建议焊接;必须焊接时需严格控制预热、层间温度及焊材选择,焊后立即回火。
对应标准与牌号对照
- EN 10277-5 / EN 10083-3:25CrMoS4 (1.7213)
- DIN 17200:25 CrMoS 4
- 近似牌号:ASTM 4130H (高硫改性);JIS SCM420H/SCM430H(易切削改性)
金属
- EN 10277-5 25CrMoS4 钢:调质冷拔态(QT+C),高强度与韧性兼备
- EN 10277-5 25CrMoS4 钢:冷拔调质态,高强度结构件首选
- 25CrMo4 (EN 10277-5) 高强度铬钼钢:冷拉/车光调质圆钢
- 28Cr4 (EN 10277-5) 高强度铬钢:冷拉/车光调质圆钢
- EN 10277-5 34CrS4 冷拔/车削调质钢:车辆及发动机应用
- EN 10277-5 36CrNiMo4 等级 – 冷拔、车削、淬火回火钢,用于高性能应用
- EN 10277-5 37Cr4 等级:优质冷拔淬火钢,用于高性能汽车及机床零件
- EN 10277-5 37CrS4 等级:高性能冷拔、淬火回火钢,用于汽车及机械应用
- EN 10277-5 38Cr2 等级 – 冷拔、淬火回火钢,用于高强度汽车零部件
- EN 10277-5 38CrS2 等级:高强度冷拔、车削、淬火回火钢
- EN 10277-5 41Cr4 钢 - 冷拔、车削、淬火回火态
- EN 10277-5 41CrS4 钢 - 高强度冷拔易切削钢,用于汽车与机械