DIN 17103 StE 420 级：冷加工、焊接及正火低碳钢规格详解
DIN 17103 StE 420 低碳钢材料性能全解析
DIN 17103 StE 420 是一种经过冷加工、焊接及正火处理的低碳钢，广泛应用于压力容器、管道及结构件制造。本文汇总了其密度、力学性能、热学性能、电学性能、磁性及化学成分等关键数据，为材料选型与工程设计提供参考。
1. 一般性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.84 g/cm³ |
2. 力学性能
| 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 | ||
| 伸长率 | 20.0 °C | 21 % | |
| 横向伸长率 | 20.0 °C | 19 % | |
| 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 | 20.0 °C | 530 – 630 MPa | |
| 横向抗拉强度 | 20.0 °C | 530 – 630 MPa | |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 375 – 420 MPa | |
| 横向屈服强度 | 20.0 °C | 375 – 420 MPa |
3. 热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -100.0 °C | 1.05×10⁻⁵ 1/K | |
| 20.0 °C | 1.15×10⁻⁵ 1/K | ||
| 100.0 °C | 1.21×10⁻⁵ 1/K | ||
| 200.0 °C | 1.27×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.32×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400.0 °C | 1.36×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500.0 °C | 1.40×10⁻⁵ 1/K | ||
| 600.0 °C | 1.44×10⁻⁵ 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 | -100.0 °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 | -100.0 °C | 35.4 W/(m·K) | |
| 20.0 °C | 40.4 W/(m·K) | ||
| 100.0 °C | 42.0 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 42.0 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 40.8 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 38.9 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 36.6 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 34.3 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | -100.0 °C | 12.1 mm²/s | |
| 20.0 °C | 11.2 mm²/s | ||
| 100.0 °C | 10.8 mm²/s | ||
| 200.0 °C | 10.1 mm²/s | ||
| 300.0 °C | 9.3 mm²/s | ||
| 400.0 °C | 8.3 mm²/s | ||
| 500.0 °C | 7.0 mm²/s | ||
| 600.0 °C | 5.8 mm²/s |
4. 电学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | -100.0 °C | 1.93×10⁻⁷ Ω·m |
| 20.0 °C | 2.58×10⁻⁷ Ω·m | |
| 100.0 °C | 3.05×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200.0 °C | 3.76×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300.0 °C | 4.60×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400.0 °C | 5.59×10⁻⁷ Ω·m | |
| 500.0 °C | 6.75×10⁻⁷ Ω·m | |
| 600.0 °C | 8.08×10⁻⁷ Ω·m |
5. 磁性能
| 性能项目 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 居里温度 | 770 °C | 低碳钢典型值 |
6. 化学成分（质量分数）
| 元素 | 含量 |
|---|---|
| 铝 (Al) | 0.02 % |
| 碳 (C) | 0.20 % |
| 铬 (Cr) | 0.30 % |
| 铜 (Cu) | 0.20 % |
| 锰 (Mn) | 1.0 – 1.7 % |
| 钼 (Mo) | 0.10 % |
| 镍 (Ni) | 1.0 % |
| 铌 (Nb) | 0.05 % |
| 氮 (N) | 0.02 % |
| 磷 (P) | 0.04 % |
| 硅 (Si) | 0.1 – 0.6 % |
| 硫 (S) | 0.03 % |
| 钒 (V) | 0.20 % |
注：以上数据来源于标准规格表，实际数值可能因热处理工艺、轧制制度及检测方法不同而有所差异，工程应用时请以材质证明书为准。
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