EN 10277-2 St 60-2 正火钢——冷拔/车光/正火多工艺结构钢
材料概述
St 60-2 正火钢是 EN 10277-2 标准下的中碳结构钢,经冷拔、车光和正火复合工艺处理。正火处理细化晶粒、消除内应力,使钢材获得良好的强韧性平衡:抗拉强度 570–710 MPa,屈服强度 305–335 MPa,伸长率 14–16%。适用于制造螺栓、轴、主轴、键等需兼顾强度和韧性的耐磨结构件。
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 | 14 – 16 % | |
| 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 | 570 – 710 MPa | |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 305 – 335 MPa | |
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
工艺与应用特点
正火工艺优势: 正火处理(约 850–880 °C 空冷)使 St 60-2 获得均匀的铁素体+珠光体组织,相比冷拔态(ID:1005039097),正火态伸长率显著提高(14–16% vs 5–9%),韧性更好,适合承受冲击载荷的场合。
适用场景: 中等强度、良好韧性要求的螺栓(6.8/8.8 级)、传动轴、齿轮轴、键等。正火后可直接使用,也可作为调质前的预备热处理。车光表面满足精密配合要求,减少后续加工量。