EN 10277-2 St 60-2 冷拔钢——高耐磨高强度结构钢
材料概述
St 60-2 是一种符合 EN 10277-2 标准的中碳结构钢，经冷拔处理后具有高强度和优异的耐磨性。专为承受严重磨损和高强度载荷的零件设计，典型应用包括高强度螺栓、传动轴、主轴、键等关键机械零部件。该钢材碳含量约 0.4%，冷拔工艺显著提高了其表面硬度和疲劳强度。
物理与化学性能
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.85 g/cm³ |
化学成分（典型值，质量分数）
| 元素 | 含量 |
|---|
| 碳 (C) | 0.40 % |
| 磷 (P) | 0.05 % |
| 硫 (S) | 0.05 % |
力学性能
| 性能 | 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 | 5 – 9 % | |
| 泊松比 | 20.0 °C | 0.28 | |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 82 GPa | 低碳钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 590 – 1080 MPa | 冷拔强化范围 |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 305 – 665 MPa | 冷拔强化范围 |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|
| 线膨胀系数 | -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 | 1.30E-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 | 53.4 W/(m·K) |
| 100.0 °C | 52.9 W/(m·K) |
| 200.0 °C | 50.3 W/(m·K) |
| 300.0 °C | 46.7 W/(m·K) |
| 400.0 °C | 43.3 W/(m·K) |
| 500.0 °C | 39.8 W/(m·K) |
| 600.0 °C | 36.7 W/(m·K) |
| 热扩散率 | 20.0 °C | 14.8 mm²/s |
| 100.0 °C | 13.6 mm²/s |
| 200.0 °C | 12.1 mm²/s |
| 300.0 °C | 10.6 mm²/s |
| 400.0 °C | 9.2 mm²/s |
| 500.0 °C | 7.7 mm²/s |
| 600.0 °C | 6.2 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 1.95E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 2.42E-7 Ω·m |
| 200.0 °C | 3.14E-7 Ω·m |
| 300.0 °C | 4.02E-7 Ω·m |
| 400.0 °C | 5.02E-7 Ω·m |
| 500.0 °C | 6.21E-7 Ω·m |
| 600.0 °C | 7.55E-7 Ω·m |
磁学性能
应用建议
St 60-2 冷拔钢凭借其高碳含量和冷拔强化，可获得 590–1080 MPa 的抗拉强度范围，非常适合制造高强度螺栓（8.8/10.9 级）、传动轴、花键轴等承受交变载荷和磨损的关键零件。冷拔工艺不仅提高了强度，还改善了尺寸精度和表面质量。使用时注意其伸长率较低（5–9%），设计时需预留足够的安全余量。
