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ASTM A512 1018 级去应力退火圆管——精密应用优质低碳钢

材料概述

ASTM A512 Grade 1018 是广泛使用的低碳钢牌号,碳含量 0.15-0.20%,锰含量 0.6-0.9%。经冷拔去应力退火后,该材料具有优异的综合力学性能:较高的强度(抗拉 462-689 MPa,屈服 427 MPa)、良好的塑性(伸长率 13%)、优良的切削加工性和焊接性。1018 钢是机械加工行业的“通用型”材料,广泛用于轴类、销轴、套筒、法兰等精密零件制造。

主要性能参数

一般性能

性能项目 温度 数值 备注
密度 23.0 °C 7.8 - 7.9 g/cm³ 低碳钢典型值

力学性能

性能项目 温度 数值 备注
弹性模量 23.0 °C 200 - 215 GPa 低碳钢典型值
断后伸长率 A50 23.0 °C 13 % —
洛氏硬度 (HRB) 23.0 °C 73 - 100 —
泊松比 23.0 °C 0.29 低碳钢典型值
剪切模量 23.0 °C 82 GPa 低碳钢典型值
抗拉强度 23.0 °C 462 - 689 MPa —
屈服强度 (Rp0.2) 23.0 °C 427 MPa —

热学性能

性能项目 温度 数值 备注
热膨胀系数 23.0 °C 1.32E-5 - 1.38E-5 1/K 低碳钢典型值
最高使用温度 — 500 °C 碳钢典型值
熔点 — 1480 - 1526 °C 低碳钢典型值
比热容 23.0 °C 465 J/(kg·K) 低碳钢典型值
热导率 23.0 °C 25 - 93 W/(m·K) 低碳钢典型值

电学性能

性能项目 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

磁学性能

性能项目 数值 备注
居里温度 770 °C 低碳钢典型值

化学成分

元素 含量范围
碳 (C) 0.15 - 0.20 %
锰 (Mn) 0.6 - 0.9 %
磷 (P) 0.04 %
硫 (S) 0.045 %

1018 钢的核心优势

典型应用领域

热处理与加工建议

工艺 参数范围 目的/效果
去应力退火(材料供应态) 550-650°C × 1-2h,炉冷 消除冷拔内应力,稳定尺寸
正火(如需细化晶粒) 890-920°C,空冷 获得均匀铁素体+珠光体,硬度 ~HRB 70
渗碳淬火(表面强化) 900-930°C 渗碳,直接/二次淬火,150-200°C 回火 表面硬度 HRC 58-62,芯部韧性好
车削加工参数(硬质合金刀具) Vc 150-250 m/min, f 0.1-0.3 mm/r, ap 0.5-3 mm 寿命长、断屑好、表面粗糙度 Ra 1.6-3.2 μm

对比参考:1018 vs 1020 vs 1045

指标 1018 (本材料) 1020 (A513) 1045 (中碳钢)
碳含量 0.15-0.20% 0.18-0.23% 0.43-0.50%
抗拉强度 (退火态) 462-689 MPa 345-480 MPa 565-655 MPa
屈服强度 427 MPa 240-415 MPa 310-450 MPa
伸长率 13% 5-25% 12-16%
切削加工性 优秀 良好 一般
焊接性 优秀 优秀 需预热
渗碳适用性 极佳 良好 不适用

金属

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