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、中型機械制造業中，如鍛制或壓制的拉桿、鉤環、杠桿、套筒、夾具等。在汽輪機和鍋爐制造業中多用于壓力≤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)供貨狀態及硬度 未熱處理態，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)正火規范 溫度920~950℃，出爐空冷。硬度131~156HBS。

　　(7)冷壓毛坯軟化處理規范 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

　　主要區別

　　兩種鋼材都屬于低碳鋼。從數據上來看，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。市面上好象沒發現有15號鋼，可以以20號鋼替代。