DIN 1652-3 Ck10 冷拉钢 - 耐磨汽车与机械零件首选
Ck10 (材料号 1.1121) 是一种低碳优质碳素结构钢,按 DIN 1652-3 标准冷拉成型供应。因其表面质量好、尺寸精度高、力学性能均匀,广泛用于制造承受轻度磨损、心部强度要求不高的汽车和机械工程零件,如销轴、衬套、压制件、冲压件等。对于尺寸较大、形状复杂的零件,优于基础牌号 C10。最低使用温度 -25 °C。
材料特性概览
Ck10 属于低碳钢 (C ≈ 0.10%),冷拉后强度硬度适中,保持良好塑韧性和冷成形性,易于切削加工,表面可渗碳/氮化强化。典型供货状态为 +C (冷拉) 或 +LC (冷拉+软退火)。
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.07 – 0.13 |
| 锰 (Mn) | 0.30 – 0.60 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.40 |
| 磷 (P) | ≤ 0.040 |
| 硫 (S) | ≤ 0.035 |
物理与力学性能 (冷拉态, 20 °C 除非注明)
一般性能
| 性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 7.85 g/cm³ |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 E | -100 °C | 217 GPa | |
| 20 °C | 212 GPa | ||
| 100 °C | 207 GPa | ||
| 200 °C | 199 GPa | ||
| 300 °C | 192 GPa | ||
| 400 °C | 184 GPa | ||
| 500 °C | 175 GPa | ||
| 600 °C | 164 GPa | ||
| 抗拉强度 Rm | 20 °C | 340 – 500 MPa | 冷拉强化后 |
| 屈服强度 ReH/Rp0.2 | 20 °C | 180 – 400 MPa | |
| 断后伸长率 A | 20 °C | 7 – 12% | |
| 布氏硬度 HB | 20 °C | 131 | 典型值 |
| 泊松比 ν | 20 °C | 0.28 | |
| 剪切模量 G | 23 °C | 82 GPa | 低碳钢典型值 |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 α (10⁻⁶/K) | -100 °C | 10.8 | |
| 20 °C | 11.9 | ||
| 100 °C | 12.5 | ||
| 200 °C | 13.0 | ||
| 300 °C | 13.6 | ||
| 400 °C | 14.1 | ||
| 500 °C | 14.5 | ||
| 600 °C | 14.9 | ||
| 最高服务温度 (短时) | — | 500 °C | 碳钢典型值 |
| 长期服务温度下限 | — | -25 – 0 °C | |
| 熔点范围 | — | 1480 – 1526 °C | 低碳钢典型值 |
| 比热容 cp (J/kg·K) | -100 °C | 423 | |
| 20 °C | 461 | ||
| 100 °C | 479 | ||
| 200 °C | 499 | ||
| 300 °C | 517 | ||
| 400 °C | 536 | ||
| 500 °C | 558 | ||
| 600 °C | 587 | ||
| 热导率 λ (W/m·K) | 20 °C | 57.5 | |
| 100 °C | 55.7 | ||
| 200 °C | 51.9 | ||
| 300 °C | 47.6 | ||
| 400 °C | 43.4 | ||
| 500 °C | 39.6 | ||
| 600 °C | 36.0 | ||
| 热扩散率 a (mm²/s) | 20 °C | 15.9 | |
| 100 °C | 14.3 | ||
| 200 °C | 12.5 | ||
| 300 °C | 10.8 | ||
| 400 °C | 9.2 | ||
| 500 °C | 7.6 | ||
| 600 °C | 6.1 |
电学性能
| 性能 | 温度 | 电阻率 (Ω·m) |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20 °C | 0.11 × 10⁻⁶ |
| 200 °C | 0.304 × 10⁻⁶ | |
| 400 °C | 0.501 × 10⁻⁶ | |
| 600 °C | 0.77 × 10⁻⁶ |
磁学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 居里温度 Tc | 770 °C | 低碳钢典型值 |
典型应用与热处理建议
- 典型零件: 销轴、衬套、连杆、套筒、压制/冲压成形件、小型轴类、螺栓螺母等。
- 表面强化: 适宜渗碳 (900-930°C)、碳氮共渗或氮化处理,获得高耐磨表面与韧性心部。
- 热处理: 正火 880-920°C 空冷;退火 650-700°C 炉冷;淬火 860-890°C 水/油冷 (仅小截面);回火 150-200°C (低温回火保持高硬度) 或 550-650°C (高温回火获良好综合性能)。
- 焊接性: 优良,预热通常不需要,焊后消氢处理即可。
- 对应牌号: GB/T 699 - 10; ASTM A29 / SAE J403 - 1010; JIS G4051 - S10C; ISO 683-1 - C10E。
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