DIN 1652-3 Cm15 级：正火或正火成型钢 - 关键性能与应用
概述
DIN 1652-3 标准中的 Cm15 级钢材是一种低碳钢，经过正火或正火成型处理，具有良好的综合力学性能和加工性能。该钢材广泛用于制造要求一定强度和韧性的机械零件、结构件及紧固件。
化学成分
| 元素 | 含量范围 (质量分数 %) |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.12 - 0.18 |
| 锰 (Mn) | 0.30 - 0.60 |
| 硅 (Si) | 0.40 |
| 磷 (P) | ≤ 0.04 |
| 硫 (S) | 0.02 - 0.035 |
| 铝 (Al) | 0.02 - 0.05 |
物理性能
| 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 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | -100°C | 217 GPa | |
| 20°C | 212 GPa | ||
| 100°C | 207 GPa | ||
| 200°C | 199 GPa | ||
| 300°C | 192 GPa | ||
| 400°C | 184 GPa | ||
| 500°C | 175 GPa | ||
| 600°C | 164 GPa | ||
| 伸长率 | 20°C | 24% | |
| 伸长率 | 100°C | 24% | |
| 伸长率 | 150°C | 24% | |
| 泊松比 | 20°C | 0.28 | |
| 断面收缩率 | 20°C | 55% | |
| 断面收缩率 | 100°C | 55% | |
| 断面收缩率 | 150°C | 55% | |
| 剪切模量 | 23°C | 82 GPa | 低碳钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20°C | 400 - 530 MPa | |
| 屈服强度 | 20°C | 230 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 100°C | 210 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 150°C | 200 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100°C | 1.08×10⁻⁵ 1/K | |
| 20°C | 1.19×10⁻⁵ 1/K | ||
| 100°C | 1.25×10⁻⁵ 1/K | ||
| 200°C | 1.30×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300°C | 1.36×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400°C | 1.41×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500°C | 1.45×10⁻⁵ 1/K | ||
| 600°C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | ||
| 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 | -100°C | 423 J/(kg·K) | |
| 20°C | 461 J/(kg·K) | ||
| 100°C | 479 J/(kg·K) | ||
| 200°C | 499 J/(kg·K) | ||
| 300°C | 517 J/(kg·K) | ||
| 400°C | 536 J/(kg·K) | ||
| 500°C | 558 J/(kg·K) | ||
| 600°C | 587 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | 20°C | 57.5 W/(m·K) | |
| 100°C | 55.7 W/(m·K) | ||
| 200°C | 51.9 W/(m·K) | ||
| 300°C | 47.6 W/(m·K) | ||
| 400°C | 43.4 W/(m·K) | ||
| 500°C | 39.6 W/(m·K) | ||
| 600°C | 36.0 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20°C | 15.9 mm²/s | |
| 100°C | 14.3 mm²/s | ||
| 200°C | 12.5 mm²/s | ||
| 300°C | 10.8 mm²/s | ||
| 400°C | 9.2 mm²/s | ||
| 500°C | 7.6 mm²/s | ||
| 600°C | 6.1 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20°C | 1.1×10⁻⁷ Ω·m |
| 100°C | 2.3×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200°C | 3.04×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300°C | 3.94×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400°C | 5.01×10⁻⁷ Ω·m | |
| 500°C | 6.25×10⁻⁷ Ω·m | |
| 600°C | 7.7×10⁻⁷ Ω·m |
磁学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 居里温度 | 770°C | 低碳钢典型值 |
典型应用
- 机械结构件：轴、销、螺栓、螺母等紧固件
- 冲压件、焊接结构件
- 一般工程用途的低强度零件
- 汽车零部件、农业机械部件
热处理工艺
正火：870-910°C 加热，空冷。正火可细化晶粒，提高强度和韧性，改善切削加工性能。
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