DIN 1652-3 CM15 冷拉易切钢 - 高强度与优异切削加工性

CM15 (材料号 1.0408) 是在 C15/Ck15 基础上增加硫 (S) 含量 (0.020–0.035%) 的易切削结构钢，按 DIN 1652-3 标准冷拉供应。硫形成的锰硫化物 (MnS) 包裹物可有效断屑、减少刀具磨损，显著提高切削加工效率。适用于制造要求较高心部强度、且需大量切削加工的车辆和机械工程零件 (如杠杆、关节、齿轮)。最佳适用规格 5–10 mm，最低使用温度 -25 °C。

材料特性概览

CM15 力学性能与 Ck15 相近，但切削加工性大幅优于非易切钢。冷拉状态 (+C) 下强度硬度适中，保留足够塑性。典型供货状态 +C 或 +LC (冷拉+软退火，进一步改善切削性)。

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)	0.020 – 0.035 (关键差异)

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、电学、磁学性能

CM15 的热学性能 (线膨胀系数、比热容、热导率、热扩散率、熔点、服务温度)、电学性能 (电阻率) 及磁学性能 (居里温度 770 °C) 与 Ck10/Ck15 基本一致，均为低碳钢典型值。此处不再重复列表。

切削加工性优势

断屑性好： MnS 包裹物促使切屑破碎，利于自动化车削、铣削、钻削、攻丝。
刀具寿命长： 降低切削力与摩擦，减少积屑瘤形成，刀具磨损减缓。
表面质量高： 易获得低粗糙度加工表面。
适用工艺： 高速车削、自动车床批量加工、复杂精密零件制造。

典型应用与热处理建议

典型零件： 大批量自动车床加工件：螺栓、螺母、轴套、接头、阀体、液压元件、仪表零件、齿轮毛坯后精加工等。
表面强化： 可渗碳、碳氮共渗、氮化，但硫含量可能轻微影响渗层表面质量，工艺需验证。
热处理： 参考 Ck15：正火 860-900°C；退火 650-700°C (软退火获最佳切削性)；淬火 840-870°C；调质回火 550-650°C。
焊接性： 较差。硫易造成热裂纹 (固化裂纹)，一般不推荐焊接。如必须焊接，需严格工艺控制 (低热输入、预热、焊后热处理) 并接受较高风险。
对应牌号： GB/T 699 - 15Mn (近似，但 S 较高) / Y15; ASTM A29 / SAE J403 - 1117 (近似); JIS G4051 - SUM22 (近似); ISO 683-1 - 11SMnPb30 (含铅易切钢，非直接对应)。

选材对比指引

牌号	碳含量	硫含量	切削加工性	焊接性	典型用途侧重
Ck10	~0.10%	≤0.035%	一般	优良	轻载、可焊、可渗碳零件
Ck15	~0.15%	≤0.035%	一般	良好	中载、可焊、可渗碳/调质零件
CM15	~0.15%	0.02–0.035%	优异	差	大批量切削、不焊接、中载零件

DIN 1652-3 Ck15 冷拉钢 - 更高耐磨与强度的机械零件用钢 EN 10025 S235J2C 钢材 - 正火及正火成形 (+N) 结构应用

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