DIN 1681 GS-52 热处理铸钢 —— 重型机械耐磨铸件的首选材料
概述
GS-52 (材料编号 1.0552) 是一种中碳铸钢，经正火或调质处理后兼具良好的综合力学性能与耐磨性。适用于承受静载或动载的重型机械铸件，工作温度范围 -10 °C 至 +300 °C。表面硬化适用性有限。
典型应用场景
无特殊应力、要求耐磨的铸件
- 起重机与输送系统构件
- 工具机、加工机械部件
- 工程机械：履带板、弹簧张紧板、履带链节、差速器壳体、制动盘
承受静/动载荷的关键铸件
- 齿轮、齿圈、偏心轮、驱动轮
- 中心支轴、履带链节、离合器壳体、滚道
- 前墙板、缓冲盘、缓冲头
化学成分 (典型值, 质量分数 %)
符合 DIN 1681 / EN 10293 标准，具体成分按铸造厂熔炼报告为准，典型范围：C 0.45–0.55，Si ≤ 0.6，Mn 0.7–1.0，P ≤ 0.04，S ≤ 0.04，Cr ≤ 0.3，Ni ≤ 0.3，Mo ≤ 0.1。
物理与力学性能 (调质/正火状态)
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20 °C | 7.85 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 抗拉强度 Rm | 20 °C | 520 MPa | — |
| 屈服强度 ReH | 20 °C | 260 MPa | — |
| 断后伸长率 A | 20 °C | 18 % | — |
| 断面收缩率 Z | 20 °C | 25 % | — |
| 弹性模量 E | 20 °C | 195 GPa | — |
| 泊松比 ν | 23 °C | 0.29 | 低碳钢典型值 |
| 剪切模量 G | 23 °C | 82 GPa | 低碳钢典型值 |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 α | 23 °C | 1.32 – 1.38 × 10⁻⁵ 1/K | 低碳钢典型值 |
| 热导率 λ | 20 °C | 53 W/(m·K) | — |
| 比热容 cp | 20 °C | 460 J/(kg·K) | — |
| 熔点范围 | — | 1480 – 1526 °C | 低碳钢典型值 |
| 最高使用温度 (短时) | — | 500 °C | 碳钢典型值 |
| 长期使用温度范围 | — | -10 – 300 °C | — |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电阻率 ρ | 23 °C | 1.43 – 1.74 × 10⁻⁷ Ω·m | 碳钢典型值 |
磁学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 居里温度 Tc | 770 °C | 低碳钢典型值 |
热处理与加工建议
- 正火：880 – 920 °C 空冷，获得均匀铁素体+珠光体组织，硬度约 180–220 HB。
- 调质：880 – 920 °C 水/油淬火 + 580 – 650 °C 回火，可提高强韧性匹配。
- 表面硬化：感应淬火/渗碳淬火可行，但淬硬层深度有限，建议仅用于局部耐磨强化。
- 焊接：预热 150–250 °C，焊后 550–620 °C 消氢/去应力退火；填充材料选用匹配强度的低合金钢焊条/焊丝。
- 切削加工：调质态下硬度较高，建议使用涂层硬质合金刀具，适当降低切削速度。
金属
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