EN 10250-2 C55E钢：调质处理重载应用高碳钢规范
材料概述
EN 10250-2标准C55E钢（材料编号1.1203）是一种高碳调质钢，碳含量0.52–0.60%，锰含量0.60–0.90%。专为需要表面硬化的大型零件设计，广泛应用于车辆、发动机及机械工程领域，典型零件包括齿轮、螺栓、轴类等表面硬化部件。调质处理后具有良好的心部韧性与表面硬化响应能力。
主要特性
一般物理性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.80 g/cm³ |
力学性能（调质状态）
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 弹性模量 | -100.0 °C | 217 GPa | |
| 20.0 °C | 212 GPa | |
| 100.0 °C | 207 GPa | |
| 200.0 °C | 199 GPa | |
| 300.0 °C | 192 GPa | |
| 400.0 °C | 184 GPa | |
| 500.0 °C | 175 GPa | |
| 600.0 °C | 164 GPa | |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 11 – 12 % | |
| 横向断后伸长率 | 20.0 °C | 8 – 9 % | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 中碳钢典型值 |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 75 – 80 GPa | 碳钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 590 – 640 MPa | |
| 横向抗拉强度 | 20.0 °C | 590 – 620 MPa | |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 250 – 330 MPa | |
| 横向屈服强度 | 20.0 °C | 250 – 300 MPa | |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 热膨胀系数 | -100.0 °C | 1.08×10⁻⁵ 1/K | |
| 20.0 °C | 1.19×10⁻⁵ 1/K | |
| 100.0 °C | 1.25×10⁻⁵ 1/K | |
| 200.0 °C | 1.30×10⁻⁵ 1/K | |
| 300.0 °C | 1.36×10⁻⁵ 1/K | |
| 400.0 °C | 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 | 碳钢典型值 |
| 熔点 | — | 1380 – 1514 °C | 中碳钢典型值 |
| 比热容 | -100.0 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20.0 °C | 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 | 41.7 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 43.4 W/(m·K) | |
| 200.0 °C | 43.2 W/(m·K) | |
| 300.0 °C | 41.4 W/(m·K) | |
| 400.0 °C | 39.1 W/(m·K) | |
| 500.0 °C | 36.7 W/(m·K) | |
| 600.0 °C | 34.1 W/(m·K) | |
| 热扩散率 | 20.0 °C | 11.6 mm²/s | |
| 100.0 °C | 11.3 mm²/s | |
| 200.0 °C | 10.5 mm²/s | |
| 300.0 °C | 9.5 mm²/s | |
| 400.0 °C | 8.3 mm²/s | |
| 500.0 °C | 7.1 mm²/s | |
| 600.0 °C | 5.8 mm²/s | |
电学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 2.50×10⁻⁷ Ω·m |
| 100.0 °C | 2.95×10⁻⁷ Ω·m |
| 200.0 °C | 3.65×10⁻⁷ Ω·m |
| 300.0 °C | 4.53×10⁻⁷ Ω·m |
| 400.0 °C | 5.56×10⁻⁷ Ω·m |
| 500.0 °C | 6.74×10⁻⁷ Ω·m |
| 600.0 °C | 8.13×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分（质量分数，%）
| 元素 | 含量范围 |
|---|
| 碳 (C) | 0.52 – 0.60 |
| 铬 (Cr) | ≤0.40 |
| 锰 (Mn) | 0.60 – 0.90 |
| 钼 (Mo) | ≤0.10 |
| 镍 (Ni) | ≤0.40 |
| 磷 (P) | ≤0.040 |
| 硅 (Si) | ≤0.40 |
| 硫 (S) | ≤0.035 |
应用与热处理指导
C55E钢碳含量较高，调质后心部硬度较高，适合表面硬化工艺。推荐热处理：正火820–850°C，淬火800–830°C（油冷），回火550–650°C。表面硬化可采用高频感应淬火（表面硬度HRC 55–62）或渗碳淬火（渗层深度0.8–1.5 mm）。注意：高碳钢焊接性差，如需焊接须预热200–300°C并采用低氢型焊条。
