低碳鋼20號鋼

　　20號鋼的20是指含碳量為0.2%，屬于低碳鋼。鋼中可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。

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

　　鋼中除含有碳(C)元素和為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(殘余元素除外)。

　　通常把含碳量少于0.02%的叫熟鐵,大于2.11%到4.3%的叫生鐵,而中間的就是鋼。

　　相關性能

　　特性

　　(1)特性 該鋼屬于優(yōu)質低碳碳素鋼，冷擠壓、滲碳淬硬鋼。該鋼強度低，韌性、塑性和焊接性均好。抗拉強度為253-500MPa，伸長率≥24%。

　　20特性與15鋼基本相仿，但強度稍高。用途：適用于制造汽車、拖拉機及一般機械制造業(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、傳動被動齒輪及拖拉機上凸輪軸、懸掛均衡器軸、均衡器內外襯套等;在熱軋或正火狀態(tài)下用于制造受力不大，而要求韌性高的各種機械零件;在重、中型機械制造業(yè)中，如鍛制或壓制的拉桿、鉤環(huán)、杠桿、套筒、夾具等。在汽輪機和鍋爐制造業(yè)中多用于壓力≤6N/平方，溫度≤450℃的非腐化介質中工作的管子、法蘭、聯(lián)箱及各種緊固件;在鐵路、機車車輛上用于制造十字頭、活塞等鑄件。

　　正火可促進該鋼球化，細化大塊狀先共析鐵素體，改進小于160HBS毛坯的切削性能。

　　該鋼模具零件工藝路線為：下料→鍛造模坯→退火→機械粗加工→冷擠壓成型→再結晶退火→機械精加工→滲碳→淬火、回火→研磨拋光→裝配。

　　(2)供貨狀態(tài)及硬度 未熱處理態(tài)，硬度≤156HBS。

　　(4)參考對應鋼號 我國GB/JB的標準鋼號是20、我國臺灣CNS標準鋼號S20C、德國DIN標準材料編號1.0402、德國DIN標準鋼號CK22/C22、英國BS標準鋼號IC22、法國AFNOR標準鋼號CC20、法國NF標準鋼號C22、意大利UNI標準鋼號C20/C21、比利時NBN標準鋼號C25-1、瑞典SS標準鋼號1450、西班牙UNE標準鋼號F.112、美國AISI/SAE標準鋼號1020、日本JIS標準鋼號S20C/S22C。

　　力學性能

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

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

　　(7)冷壓毛坯軟化處理規(guī)范 溫度700~720℃，保溫時間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，軟化后硬度≤131HBS。

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

　　(9)實測屈服強度fy=245Mpa，彈性模量E=206Gpa，泊松比ν=0.3。

　　(10)抗剪強度275~392MPa,抗拉強度為253~500MPa，屈服強度為275MPa，延伸率為25%。

　　(11)退火溫度只要600-650度，保溫時間在1-2h。

　　許用應力

　　20號鋼在225℃下的許用應力：(16-36mm)111-124MPa之間;(6-16mm)之間117-131MPa

　　20號鋼在100℃下的許用應力：108MPa

　　主要區(qū)別

　　兩種鋼材都屬于低碳鋼。從數(shù)據(jù)上來看，20號鋼含碳量稍高一些，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號鋼的抗拉強度和沖擊韌性稍高一些，基本上兩種鋼材沒有大的區(qū)別。兩種鋼材都淬不上火，熱處理工藝比較簡單，通常是毛坯直接切削加工或鍛造正火，用于不重要的結構零件，連接件或沖壓件，或用做滲碳鋼使用。市面上好象沒發(fā)現(xiàn)有15號鋼，可以以20號鋼替代。