EN 10269 20Mn5 钢：正火及正火成形态 (+N) – 适用于高温应用的理想选择
概述
EN 10269 20Mn5 是一种高温热处理钢，主要用于机械工程中的大型锻件、蒸汽锅炉及压力容器，也适用于高温环境下的连接元件。该钢材在正火或正火成形态 (+N) 下供货，具有良好的高温强度和韧性匹配。
主要特性
一般物理性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.82 – 7.85 g/cm³ |
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 – 200 GPa | ||
| 300.0 °C | 192 – 193 GPa | ||
| 400.0 °C | 184 GPa | ||
| 500.0 °C | 175 GPa | ||
| 600.0 °C | 164 GPa | ||
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 20 – 22 % | |
| 泊松比 | 23.0 °C | 0.29 | 低碳钢典型值 |
| 断面收缩率 | 20.0 °C | 55 % | |
| 剪切模量 | 23.0 °C | 82 GPa | 低碳钢典型值 |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 500 – 650 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 300 – 320 MPa | |
| 50.0 °C | 304 – 306 MPa | ||
| 100.0 °C | 278 – 283 MPa | ||
| 150.0 °C | 251 – 260 MPa | ||
| 200.0 °C | 229 – 237 MPa | ||
| 250.0 °C | 213 MPa | ||
| 300.0 °C | 192 MPa | ||
| 350.0 °C | 182 MPa | ||
| 400.0 °C | 173 MPa |
热学性能
| 性能 | 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 | 1.11E-5 – 1.25E-5 1/K | ||
| 200.0 °C | 1.21E-5 – 1.3E-5 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.29E-5 – 1.36E-5 1/K | ||
| 400.0 °C | 1.35E-5 – 1.41E-5 1/K | ||
| 500.0 °C | 1.39E-5 – 1.45E-5 1/K | ||
| 600.0 °C | 1.41E-5 – 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 | 39.6 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 41 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 41 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 39.9 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 38.1 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 35.9 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 33.6 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | 20.0 °C | 11 mm²/s | |
| 100.0 °C | 10.6 mm²/s | ||
| 200.0 °C | 9.9 mm²/s | ||
| 300.0 °C | 9 mm²/s | ||
| 400.0 °C | 8.1 mm²/s | ||
| 500.0 °C | 6.9 mm²/s | ||
| 600.0 °C | 5.7 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 2.63E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 3.12E-7 Ω·m | |
| 200.0 °C | 3.85E-7 Ω·m | |
| 300.0 °C | 4.7E-7 Ω·m | |
| 400.0 °C | 5.71E-7 Ω·m | |
| 500.0 °C | 6.88E-7 Ω·m | |
| 600.0 °C | 8.25E-7 Ω·m |
磁学性能
| 性能 | 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 | 0.02 |
| 碳 | 0.17 – 0.23 |
| 铬 | 0.4 |
| 锰 | 1 – 1.5 |
| 钼 | 0.1 |
| 镍 | 0.4 |
| 磷 | 0.03 – 0.04 |
| 硅 | 0.4 |
| 硫 | 0.035 |
应用建议： 20Mn5 钢在正火态下兼具良好的切削加工性与高温力学性能，适合制造工作温度不超过 500 °C 的锅炉、压力容器关键受力部件及高温螺栓、法兰等连接件。焊接时建议预热 150–200 °C，焊后进行应力消除热处理 (580–620 °C)。
金属
- EN 10225 S355G7 钢材——正火或正火成型（N）工艺，卓越的加工性与焊接性
- EN 10225 S355G8 钢材——正火或正火成型（+N）牌号
- DIN 2394-2 St 28 正火/正火成形钢 (+N) —— 性能参数
- EN 10273 P460NH：压力容器用高温正火钢
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- EN 10297-1 36Mn5 正火/正火成型钢 (+N) 性能数据手册
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- EN 10083-2 C60R 级钢：用于高负荷应用的正火及正火成型钢