DIN 17120 St 52-3 结构钢：规格性能与工程应用全指南
DIN 17120 St 52-3 结构钢概述
DIN 17120 St 52-3 是一种高强度低合金结构钢，属于 DIN 标准下的优质碳素结构钢。相比 St 44-3，其屈服强度和抗拉强度显著提高，同时保持良好的焊接性和塑韧性。广泛用于重型机械、桥梁、压力容器、海洋工程及承受较大动静载荷的重要结构件。以下提供完整的技术参数与性能数据。
一般物理特性
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.85 g/cm³ |
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 | |
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 22 % | |
| 横向断后伸长率 | 20.0 °C | 20 % | |
| 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 | 490 - 630 MPa | |
| 横向抗拉强度 | 20.0 °C | 490 - 630 MPa | |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 345 - 355 MPa | |
| 横向屈服强度 | 20.0 °C | 345 - 355 MPa | |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 热膨胀系数 | -100.0 °C | 1.08E-5 1/K | |
| 20.0 °C | 1.19E-5 1/K | |
| 100.0 °C | 1.25E-5 1/K | |
| 200.0 °C | 1.3E-5 1/K | |
| 300.0 °C | 1.36E-5 1/K | |
| 400.0 °C | 1.41E-5 1/K | |
| 500.0 °C | 1.45E-5 1/K | |
| 600.0 °C | 1.49E-5 1/K | |
| 最高使用温度 | - | 500 °C | 碳素钢典型值 |
| 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 | 20.0 °C | 56.9 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 56.4 W/(m·K) | |
| 200.0 °C | 53.5 W/(m·K) | |
| 300.0 °C | 49.4 W/(m·K) | |
| 400.0 °C | 45.2 W/(m·K) | |
| 500.0 °C | 41.3 W/(m·K) | |
| 600.0 °C | 37.6 W/(m·K) | |
| 热扩散率 | 20.0 °C | 15.7 mm²/s | |
| 100.0 °C | 14.5 mm²/s | |
| 200.0 °C | 12.9 mm²/s | |
| 300.0 °C | 11.2 mm²/s | |
| 400.0 °C | 9.6 mm²/s | |
| 500.0 °C | 7.9 mm²/s | |
| 600.0 °C | 6.3 mm²/s | |
电学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 |
|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 1.83E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 2.27E-7 Ω·m |
| 200.0 °C | 2.95E-7 Ω·m |
| 300.0 °C | 3.8E-7 Ω·m |
| 400.0 °C | 4.81E-7 Ω·m |
| 500.0 °C | 5.99E-7 Ω·m |
| 600.0 °C | 7.38E-7 Ω·m |
磁学性能
| 性能项目 | 数值 | 备注 |
|---|
| 居里温度 | 770 °C | 低碳钢典型值 |
化学成分 (质量分数)
| 元素 | 含量 |
|---|
| 铝 (Al) | 0.02 % |
| 碳 (C) | 0.22 % |
| 锰 (Mn) | 1.60 % |
| 磷 (P) | 0.04 % |
| 硅 (Si) | 0.55 % |
| 硫 (S) | 0.04 % |
钢级对比与选材指导
St 52-3 通过增加锰 (1.6%) 和硅 (0.55%) 含量，实现了屈服强度 345-355 MPa 与抗拉强度 490-630 MPa 的显著提升，比 St 44-3 高出约 30%。该钢级保持了良好的焊接性能（碳当量约 0.44%），适用于各种熔化焊接方法。在 -20°C 环境下仍具备优良冲击韧性，是桥梁、起重机械、压力容器及海洋平台的首选材料。热处理方面，正火可细化晶粒、提高韧性；调质处理可获得更高强度。注意：大截面件焊接时需控制层间温度并进行氢控制。
