材料名稱：優質碳素結構钢

牌號：20钢

標準：GB/T 699-1999

牌    號 20钢 標    準 GB/T 699-1999 材料名稱優質碳素結構钢 特    點 很少淬火，無回火脆性

特點

20號钢的20是指含碳量爲0.2%，屬於低碳钢。钢中可分爲低碳钢、中碳钢和高碳钢。

碳含量：低碳钢一般小於0.25%；中碳钢一般在0.25～0.60%之間；高碳钢一般大於0.60%。

钢中除含有碳(C)元素和爲脱氧而含有一定量硅(Si)(一般不超過0.40%),锰(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(残餘元素除外)。

區分钢和鐵：含碳量低於2.11%爲钢，含碳量高於2.11%爲鐵；钢中含碳量越高其韧性越差，鐵中含碳量越低其韧性越好。

強度比15號钢稍高，很少淬火，無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎麯、壓延、彎邊和锤拱等加工，電弧焊和接觸焊的焊接性能好，氣焊時厚度小，外形要求嚴格或形狀復雜的製件上易發生裂纹。切削加工性冷拔或正火狀態較退火狀態好、一般用於製造受力不大而韧性要求高的。

該钢屬於優質低碳碳素钢，冷擠壓、滲碳淬硬钢。該钢強度低，韧性、塑性和焊接性均好。抗拉強度爲355~500MPa，伸長率≥24%。

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

該钢模具零件工藝路線爲：下料→锻造模坯→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→研磨抛光→裝配。

化學成份

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

力學性能

抗拉強度 σb (MPa)：≥410(42)

屈服強度 σs (MPa)：≥245(25)

伸長率 δ5 (%)：≥25

斷面收缩率 ψ (%)：≥55

硬度 ：未熱處理,≤156HB

試樣尺寸：試樣尺寸25mm

抗拉強度 σb (MPa)	屈服強度 σs (MPa)	伸長率 δ5 (%)	斷面收缩率 ψ (%)	硬度
≥410(42)	≥245(25)	≥25	≥55	未熱處理,≤156HB

其他信息

熱處理規範：正火,910℃,空冷。

金相組織：鐵素體+珠光體。

20钢熱處理及20號钢淬火硬度：

20钢熱處理：作爲20钢來說，普通淬火硬度要達到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，應該是所有工序都能加工，不外乎精車内外圆，修花键槽。

2.同樣粗加工，内孔表面淬火或只表淬花键槽（視工件大小而定），最後精加工。

3.滲碳淬火，修磨内孔和键槽。

工藝流程的是第二，第三最次。

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

特性

（1）特性 該钢屬於優質低碳碳素钢，冷擠壓、滲碳淬硬钢。該钢強度低，韧性、塑性和焊接性均好。抗拉強度爲253-500MPa，伸長率≥24%。

20特性與15钢基本相仿，但強度稍高。用途：適用於製造汽車、拖拉機及一般機械製造業中建造不太重要的中小型滲碳碳氮共滲等零件，如汽車上的手刹蹄片、杠杆轴、變速箱速叉、傳動被動齒轮及拖拉機上凸轮轴、懸掛均衡器轴、均衡器内外襯套等；在熱轧或正火狀態下用於製造受力不大，而要求韧性高的各種機械零件；在重、中型機械製造業中，如锻製或壓製的拉杆、钩環、杠杆、套筒、夾具等。在汽轮機和锅爐製造業中多用於壓力≤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、機車車輛上用於製造十字頭、活塞等铸件。

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

該钢模具零件工藝路線爲：下料→锻造模坯→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→研磨抛光→裝配。

（2）供貨狀態及硬度 未熱處理態，硬度≤156HBS。

化學成分

（3）標準JB/T 6057-92钢的化學成分（質量分數，%）

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

力學性能

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

（6）正火規範 溫度920~950℃，出爐空冷。硬度131~156HBS。

（7）冷壓毛坯软化處理規範 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，软化後硬度≤131HBS。

（8）淬火規範 溫度910℃±10℃，10%NaCl鹽水冷卻。

(9)實測屈服強度fy=245Mpa，弹性模量E=206Gpa，泊鬆比ν=0.3。

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

（11）退火溫度只要600-650度，保溫時間在1-2h。

許用應力

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

20號钢在100℃下的許用應力：150℃時,20號钢钢管的許用應力爲130 MPa,20號钢锻件的許用應力爲108MPa

與15#區別

兩種钢材都屬於低碳钢。從數據上來看，20號钢含碳量稍高一些，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號钢的抗拉強度和衝擊韧性稍高一些，基本上兩種钢材沒有大的區別。兩種钢材都淬不上火，熱處理工藝比較简單，通常是毛坯直接切削加工或锻造正火，用於不重要的結構零件，連接件或衝壓件，或用做滲碳钢使用。市面上好象沒發現有15號钢，可以以20號钢替代。

20號钢與Q235的力學性能有不相同的地方

1.Q235钢屈服點爲235MPa,伸長率爲21-26%;廣泛用於製作有一定的強度和伸長率的一般機械零件,如銷、轴、拉杆、連杆、套圈、螺栓、螺母、氣缸、齒轮、支架、機架及焊接件。 

2.20號钢在正火狀態屈服點爲245MPa,伸長率爲>25%;調質狀態屈服點爲280MPa,伸長率爲>22%。廣泛用於製作負载不大、韧性要求高的零件，如重型及通用機械中的锻壓的拉杆、套筒、夾具及襯墊，一般機械及汽車、拖拉機中的中小型滲碳、氰化零件。 

20號钢是優質碳素結構钢，Q235是碳素結構钢，20號钢價格比Q235更高一些。 

據應用的情況而定，兩種钢一般在载荷不大，要求不高的情況可以互換。

產地：舞陽钢鐵，河南舞钢，河钢舞钢，舞陽钢廠