EN 10277-2 ZSt52-3 冷拉高强结构钢：细晶粒、高强度、耐动载
概述
ZSt52-3 是按 EN 10277-2 标准供货的冷拉细晶粒高强度结构钢，专为承受动载荷的焊接结构设计，最低使用温度可达 -20 °C。冷拉工艺显著提高了屈服强度和抗拉强度，同时保持足够的塑性储备，广泛应用于起重机械、桥梁构件、车辆底盘等动载焊接结构。
主要特性
一般物理性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.83 g/cm³ |
力学性能 (冷拉态)
| 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 | ||
| 断后伸长率 | 20.0 °C | 5 – 10 % | 冷拉态塑性较低 |
| 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 | 500 – 1000 MPa | 随冷拉量变化范围大 |
| 屈服强度 | 20.0 °C | 325 – 600 MPa | 冷拉强化显著 |
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 | 1.25E-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 | 碳钢典型值 |
| 长期使用温度下限 | — | -20 – 0 °C | 动载焊接结构适用 |
| 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 | 37.6 W/(m·K) | |
| 20.0 °C | 42.2 W/(m·K) | ||
| 100.0 °C | 43.2 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 42.9 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 41.2 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 39.1 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 36.6 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 34.1 W/(m·K) | ||
| 热扩散率 | -100.0 °C | 12.9 mm²/s | |
| 20.0 °C | 11.7 mm²/s | ||
| 100.0 °C | 11.2 mm²/s | ||
| 200.0 °C | 10.3 mm²/s | ||
| 300.0 °C | 9.4 mm²/s | ||
| 400.0 °C | 8.3 mm²/s | ||
| 500.0 °C | 7.1 mm²/s | ||
| 600.0 °C | 5.7 mm²/s |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | -100.0 °C | 1.82E-7 Ω·m |
| 20.0 °C | 2.47E-7 Ω·m | |
| 100.0 °C | 2.96E-7 Ω·m | |
| 200.0 °C | 3.68E-7 Ω·m | |
| 300.0 °C | 4.55E-7 Ω·m | |
| 400.0 °C | 5.56E-7 Ω·m | |
| 500.0 °C | 6.75E-7 Ω·m | |
| 600.0 °C | 8.13E-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 | 0.2 |
| 锰 | 1.6 |
| 磷 | 0.04 |
| 硅 | 0.55 |
| 硫 | 0.04 |
应用提示： 冷拉态 ZSt52-3 强度高但塑性有限，设计时需注意避免应力集中；焊接前建议对焊接区进行局部正火或整体正火以恢复韧性。低温冲击韧性在 -20 °C 仍能满足 EN 10277-2 要求，适合寒冷地区室外钢结构。
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