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材料名稱：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

牌號(hào)：20鋼

標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 699-1999

牌號(hào) 20鋼標(biāo) 準(zhǔn) GB/T 699-1999 材料名稱優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼特點(diǎn) 很少淬火，無回火脆性

特點(diǎn)

20號(hào)鋼的20是指含碳量爲(wèi)0.2%，屬於低碳鋼。鋼中可分爲(wèi)低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。

碳含量：低碳鋼一般小於0.25%；中碳鋼一般在0.25～0.60%之間；高碳鋼一般大於0.60%。

鋼中除含有碳(C)元素和爲(wèi)脫氧而含有一定量硅(Si)(一般不超過0.40%),錳(Mn)(一般不超過0.80%,較高可到1.20%)合金元素外,不含其他合金元素(殘餘元素除外)。

區(qū)分鋼和鐵：含碳量低於2.11%爲(wèi)鋼，含碳量高於2.11%爲(wèi)鐵；鋼中含碳量越高其韌性越差，鐵中含碳量越低其韌性越好。

強(qiáng)度比15號(hào)鋼稍高，很少淬火，無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎麯、壓延、彎邊和錘拱等加工，電弧焊和接觸焊的焊接性能好，氣焊時(shí)厚度小，外形要求嚴(yán)格或形狀復(fù)雜的製件上易發(fā)生裂紋。切削加工性冷拔或正火狀態(tài)較退火狀態(tài)好、一般用於製造受力不大而韌性要求高的。

該鋼屬於優(yōu)質(zhì)低碳碳素鋼，冷擠壓、滲碳淬硬鋼。該鋼強(qiáng)度低，韌性、塑性和焊接性均好?？估瓘?qiáng)度爲(wèi)355~500MPa，伸長(zhǎng)率≥24%。

正火可促進(jìn)該鋼球化，細(xì)化大塊狀先共析鐵素體，改進(jìn)小於160HBS毛坯的切削性能。

該鋼模具零件工藝路線爲(wèi)：下料→鍛造模坯→退火→機(jī)械粗加工→冷擠壓成型→再結(jié)晶退火→機(jī)械精加工→滲碳→淬火、回火→研磨拋光→裝配。

化學(xué)成份

C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Cu
0.17~0.23	0.17~0.37	0.35~0.65	≤0.035	≤0.035	≤0.30	≤0.25	≤0.25

力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度 σb (MPa)：≥410(42)

屈服強(qiáng)度 σs (MPa)：≥245(25)

伸長(zhǎng)率 δ5 (%)：≥25

斷面收縮率 ψ (%)：≥55

硬度：未熱處理,≤156HB

試樣尺寸：試樣尺寸25mm

抗拉強(qiáng)度 σb (MPa)	屈服強(qiáng)度 σs (MPa)	伸長(zhǎng)率 δ5 (%)	斷面收縮率 ψ (%)	硬度
≥410(42)	≥245(25)	≥25	≥55	未熱處理,≤156HB

其他信息

熱處理規(guī)範(fàn)：正火,910℃,空冷。

金相組織：鐵素體+珠光體。

20鋼熱處理及20號(hào)鋼淬火硬度：

20鋼熱處理：作爲(wèi)20鋼來說，普通淬火硬度要達(dá)到30-35HRC是能夠辦到的。只是由於加熱溫度較高，淬火變形較大而已。看法：

1.工件粗加工後熱處理整體淬火（920℃淬鹽水），再精加工。由於硬度要求30-35HRC，應(yīng)該是所有工序都能加工，不外乎精車內(nèi)外圓，修花鍵槽。

2.同樣粗加工，內(nèi)孔表面淬火或只表淬花鍵槽（視工件大小而定），最後精加工。

3.滲碳淬火，修磨內(nèi)孔和鍵槽。

工藝流程的是第二，第三最次。

●交貨狀態(tài)：以不熱處理或熱處理（退火、正火或高溫回火）狀態(tài)交貨。要求熱處理狀態(tài)交貨的應(yīng)在合同中注明，未注明者按不熱處理交貨。

特性

（1）特性該鋼屬於優(yōu)質(zhì)低碳碳素鋼，冷擠壓、滲碳淬硬鋼。該鋼強(qiáng)度低，韌性、塑性和焊接性均好。抗拉強(qiáng)度爲(wèi)253-500MPa，伸長(zhǎng)率≥24%。

20特性與15鋼基本相仿，但強(qiáng)度稍高。用途：適用於製造汽車、拖拉機(jī)及一般機(jī)械製造業(yè)中建造不太重要的中小型滲碳碳氮共滲等零件，如汽車上的手剎蹄片、杠桿軸、變速箱速叉、傳動(dòng)被動(dòng)齒輪及拖拉機(jī)上凸輪軸、懸掛均衡器軸、均衡器內(nèi)外襯套等；在熱軋或正火狀態(tài)下用於製造受力不大，而要求韌性高的各種機(jī)械零件；在重、中型機(jī)械製造業(yè)中，如鍛製或壓製的拉桿、鉤環(huán)、杠桿、套筒、夾具等。在汽輪機(jī)和鍋爐製造業(yè)中多用於壓力≤6N/平方，溫度≤450℃的非腐化介質(zhì)中工作的管子、法蘭、聯(lián)箱及各種緊固件；在鐵路、機(jī)車車輛上用於製造十字頭、活塞等鑄件。

正火可促進(jìn)該鋼球化，細(xì)化大塊狀先共析鐵素體，改進(jìn)小於160HBS毛坯的切削性能。

（2）供貨狀態(tài)及硬度未熱處理態(tài)，硬度≤156HBS。

化學(xué)成分

（3）標(biāo)準(zhǔn)JB/T 6057-92鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

（4）參考對(duì)應(yīng)鋼號(hào) 我國(guó)GB/JB的標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)是20、我國(guó)臺(tái)灣CNS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)S20C、德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)材料編號(hào)1.0402、德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)CK22/C22、英國(guó)BS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)IC22、法國(guó)AFNOR標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)CC20、法國(guó)NF標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)C22、意大利UNI標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)C20/C21、比利時(shí)NBN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)C25-1、瑞典SS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)1450、西班牙UNE標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)F.112、美國(guó)AISI/SAE標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)1020、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)S20C/S22C。[1]

力學(xué)性能

（5）相變點(diǎn)溫度（近似值）Ac1=735℃，Ac3=855℃，Ar3=835℃，Ar1=680℃

（6）正火規(guī)範(fàn) 溫度920~950℃，出爐空冷。硬度131~156HBS。

（7）冷壓毛坯軟化處理規(guī)範(fàn) 溫度700~720℃，保溫時(shí)間8~15h，再以50~100℃/h的冷速，隨爐降至溫度≤550~600℃，出爐空冷。

處理前硬度≤143HBS，軟化後硬度≤131HBS。

（8）淬火規(guī)範(fàn) 溫度910℃±10℃，10%NaCl鹽水冷卻。

(9)實(shí)測(cè)屈服強(qiáng)度fy=245Mpa，彈性模量E=206Gpa，泊鬆比ν=0.3。

（10）抗剪強(qiáng)度275~392MPa,抗拉強(qiáng)度爲(wèi)253~500MPa，屈服強(qiáng)度爲(wèi)275MPa，延伸率爲(wèi)25%。

（11）退火溫度只要600-650度，保溫時(shí)間在1-2h。

許用應(yīng)力

20號(hào)鋼在225℃下的許用應(yīng)力：(16－36mm)111-124MPa之間;(6-16mm)之間117－131MPa

20號(hào)鋼在100℃下的許用應(yīng)力：150℃時(shí),20號(hào)鋼鋼管的許用應(yīng)力爲(wèi)130 MPa,20號(hào)鋼鍛件的許用應(yīng)力爲(wèi)108MPa

與15#區(qū)別

兩種鋼材都屬於低碳鋼。從數(shù)據(jù)上來看，20號(hào)鋼含碳量稍高一些，兩者的金相組織都是珠光體+鐵素體。反映到性能上的表現(xiàn)就是20號(hào)鋼的抗拉強(qiáng)度和衝擊韌性稍高一些，基本上兩種鋼材沒有大的區(qū)別。兩種鋼材都淬不上火，熱處理工藝比較簡(jiǎn)單，通常是毛坯直接切削加工或鍛造正火，用於不重要的結(jié)構(gòu)零件，連接件或衝壓件，或用做滲碳鋼使用。市面上好象沒發(fā)現(xiàn)有15號(hào)鋼，可以以20號(hào)鋼替代。

20號(hào)鋼與Q235的力學(xué)性能有不相同的地方

1.Q235鋼屈服點(diǎn)爲(wèi)235MPa,伸長(zhǎng)率爲(wèi)21-26%;廣泛用於製作有一定的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的一般機(jī)械零件,如銷、軸、拉桿、連桿、套圈、螺栓、螺母、氣缸、齒輪、支架、機(jī)架及焊接件。

2.20號(hào)鋼在正火狀態(tài)屈服點(diǎn)爲(wèi)245MPa,伸長(zhǎng)率爲(wèi)>25%;調(diào)質(zhì)狀態(tài)屈服點(diǎn)爲(wèi)280MPa,伸長(zhǎng)率爲(wèi)>22%。廣泛用於製作負(fù)載不大、韌性要求高的零件，如重型及通用機(jī)械中的鍛壓的拉桿、套筒、夾具及襯墊，一般機(jī)械及汽車、拖拉機(jī)中的中小型滲碳、氰化零件。

20號(hào)鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，Q235是碳素結(jié)構(gòu)鋼，20號(hào)鋼價(jià)格比Q235更高一些。

據(jù)應(yīng)用的情況而定，兩種鋼一般在載荷不大，要求不高的情況可以互換。

產(chǎn)地：舞陽鋼鐵，河南舞鋼，河鋼舞鋼，舞陽鋼廠