EN 10297-1 C35调质钢 — 关键性能参数与工程应用指南
EN 10297-1 C35调质无缝钢管钢性能详解
EN 10297-1标准中的C35级钢是一种中碳调质钢（含碳0.32-0.39%），广泛用于制造机械结构用无缝钢管、液压缸筒、轴类零件等。调质处理（淬火+高温回火）赋予其良好的强韧性匹配。本文系统整理了其在-100°C至600°C宽温域内的力学、热学、电学性能及化学成分，为高/低温环境下的结构设计提供可靠数据支撑。
一般物理性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.82 – 7.85 g/cm³ |
力学性能 (温度相关)
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 弹性模量 | -100.0 °C | 217 GPa | — |
| 20.0 °C | 210 – 212 GPa | — |
| 100.0 °C | 205 – 207 GPa | — |
| 200.0 °C | 195 – 199 GPa | — |
| 300.0 °C | 185 – 192 GPa | — |
| 400.0 °C | 175 – 184 GPa | — |
| 500.0 °C | 175 GPa | — |
| 弹性模量 | 600.0 °C | 164 GPa | — |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 17 – 20 % | 纵向 |
| 横向断后伸长率 | 20.0 °C | 15 – 18 % | 横向 |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 中碳钢典型值 |
| 断面收缩率 | 20.0 °C | 40 – 50 % | 纵向 |
| 横向断面收缩率 | 20.0 °C | 40 – 50 % | 横向 |
| 剪切模量 | 20.0 °C | 81 GPa | — |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 500 – 830 MPa | 纵向 |
| 横向抗拉强度 | 20.0 °C | 500 – 830 MPa | 横向 |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 290 – 430 MPa | 纵向 |
| 横向屈服强度 | 20.0 °C | 290 – 430 MPa | 横向 |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 线膨胀系数 | -100.0 °C | 1.08×10⁻⁵ 1/K | — |
| 20.0 °C | 1.19×10⁻⁵ 1/K | — |
| 100.0 °C | 1.11 – 1.25×10⁻⁵ 1/K | — |
| 200.0 °C | 1.21 – 1.30×10⁻⁵ 1/K | — |
| 300.0 °C | 1.29 – 1.36×10⁻⁵ 1/K | — |
| 400.0 °C | 1.35 – 1.41×10⁻⁵ 1/K | — |
| 500.0 °C | 1.45×10⁻⁵ 1/K | — |
| 600.0 °C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | — |
| 最高使用温度 | — | 500 °C | 碳素钢典型值 |
| 熔点范围 | — | 1380 – 1514 °C | 中碳钢典型值 |
| 比热容 | -100.0 °C | 423 J/(kg·K) | — |
| 20.0 °C | 460 – 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 | 48 – 50 W/(m·K) | — |
| 100.0 °C | 48.9 – 51 W/(m·K) | — |
| 200.0 °C | 47.5 – 48.2 W/(m·K) | — |
| 300.0 °C | 44.7 – 45.6 W/(m·K) | — |
| 400.0 °C | 41.6 W/(m·K) | — |
| 500.0 °C | 38.6 W/(m·K) | — |
| 600.0 °C | 35.5 W/(m·K) | — |
| 热扩散率 | 20.0 °C | 13.3 mm²/s | — |
| 100.0 °C | 12.6 mm²/s | — |
| 200.0 °C | 11.5 mm²/s | — |
| 300.0 °C | 10.2 mm²/s | — |
| 400.0 °C | 8.9 mm²/s | — |
| 500.0 °C | 7.5 mm²/s | — |
| 600.0 °C | 6.0 mm²/s | — |
电学性能
| 性能项目 | 温度 | 电阻率 |
|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 1.20 – 2.17×10⁻⁷ Ω·m |
| 100.0 °C | 2.62×10⁻⁷ Ω·m |
| 200.0 °C | 3.32×10⁻⁷ Ω·m |
| 300.0 °C | 4.20×10⁻⁷ Ω·m |
| 400.0 °C | 5.23×10⁻⁷ Ω·m |
| 500.0 °C | 6.41×10⁻⁷ Ω·m |
| 600.0 °C | 7.80×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|
| 碳 (C) | 0.32 – 0.39 |
| 锰 (Mn) | 0.50 – 0.80 |
| 磷 (P) | ≤ 0.050 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.40 |
| 硫 (S) | ≤ 0.045 |
工程应用要点： C35调质钢在室温下抗拉强度500-830 MPa，屈服强度290-430 MPa，伸长率17-20%，兼具良好的强度与塑性。其热导率随温度升高显著下降（20°C时~49 W/m·K，600°C时~35.5 W/m·K），高温结构设计需考虑热应力集中。电阻率随温度近似线性上升，可用于温度监测。该钢级最大服务温度建议不超过500°C，超过此温度蠕变强度急剧下降。
