DIN 1652-3 Ck15 冷拉钢 - 更高耐磨与强度的机械零件用钢
Ck15 (材料号 1.1141) 是含碳量略高于 Ck10 的优质碳素结构钢,按 DIN 1652-3 标准冷拉供应。其心部强度更高,适用于承受中等磨损、要求较高心部强度的车辆和机械工程零件,如杠杆、关节、齿轮等。对于大尺寸、复杂形状零件,优于基础牌号 C15。最低使用温度 -25 °C。
材料特性概览
Ck15 碳含量约 0.15%,冷拉后强度硬度高于 Ck10,仍保持一定塑韧性。典型供货状态 +C (冷拉) 或 +LC。适合渗碳、碳氮共渗等表面强化处理,兼顾心部韧性与表面耐磨性。
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.12 – 0.18 |
| 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 | 370 – 540 MPa | 冷拉强化后 |
| 屈服强度 ReH/Rp0.2 | 20 °C | 200 – 440 MPa | |
| 断后伸长率 A | 20 °C | 6 – 12% | |
| 布氏硬度 HB | 20 °C | 143 | 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
Ck15 的热学性能 (线膨胀系数、比热容、热导率、热扩散率、熔点、最高服务温度) 与 Ck10 基本一致,均为低碳钢典型值。详细数据表见 Ck10 条目,此处不再赘述。
电学性能
电阻率随温度变化规律与 Ck10 相同,20 °C 约 0.11 × 10⁻⁶ Ω·m,600 °C 约 0.77 × 10⁻⁶ Ω·m。
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: 齿轮、杠杆、连接销、轴套、凸轮、中等载荷轴类、螺栓、螺母等。
- 表面强化: 渗碳 (900-930°C)、碳氮共渗、氮化、高频感应淬火 (表面淬火) 均适用。
- 热处理: 正火 860-900°C;退火 650-700°C;淬火 840-870°C 水/油冷;回火 150-200°C (高硬度) 或 550-650°C (调质,综合性能佳,典型硬度 200-250 HB)。
- 焊接性: 良好,焊前预热 100-150°C 可降低硬化倾向,焊后建议消氢或去应力退火。
- 对应牌号: GB/T 699 - 15; ASTM A29 / SAE J403 - 1015; JIS G4051 - S15C; ISO 683-1 - C15E。
金属
- DIN 1652-3 20MoCrS4 冷拔钢:耐磨机械零部件理想之选
- DIN 1652-3 22CrMoS3-5 冷拔钢 - 汽车机械用高强度耐用钢材
- DIN 1652-3 20Cr4 冷拔钢:高性能耐磨结构钢材料详解
- DIN 1652-3 20CrS4 冷拔钢:高耐磨与卓越易切削性能的完美平衡
- DIN 1652-3 20MnCrS5 冷拔钢:卓越强度与加工性
- DIN 1652-3 20MoCr4 冷拔钢:高强度耐用型车用传动件材料
- 15CrNi6 15/20 级冷拔钢:汽车机械高强韧传动件专用材料
- DIN 1652-3 16MnCr5 冷拔钢:高强度和韧性,用于汽车和机械应用
- DIN 1652-3 16MnCrS5 冷拔钢:高强度与高精度的完美结合
- DIN 1652-3 17Cr3 冷拔钢:高耐磨性,适用于汽车与机械精密小零件
- DIN 1652-3 17CrNiMo6 冷拔钢:高强度与耐用性的完美结合
- DIN 1652-3 21NiCrMo2 冷拔钢:高性能耐磨齿轮与轴类材料