20#碳素钢

简介

简介

20号钢的20是指含碳量为0.2%，属于低碳钢。钢中可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

碳含量：低碳钢一般小于0.25%；中碳钢一般在0.25～0.60%之间；高碳钢一般大于0.60%。

钢中除含有碳(C)元素和为脱氧而含有一定量硅(Si)(一般不超过0.40%),锰(Mn)(一般不超过0.80%,较高

可到1.20%)合金元素外,不含其他合金元素(残余元素除外)。

区分钢和铁：含碳量低于2.11%为钢，含碳量高于2.11%为铁；钢中含碳量越高其韧性越差，铁中含碳量

越低其韧性越好。

相关性能

特性

（1）特性 该钢属于优质低碳碳素钢，冷挤压、渗碳淬硬钢。该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。

抗拉强度为253-500MPa，伸长率≥24%。

20特性与15钢基本相仿，但强度稍高。用途：适用于制造汽车、拖拉机及一般机械制造业中建造不太重

要的中小型渗碳碳氮共渗等零件，如汽车上的手刹蹄片、杠杆轴、变速箱速叉、传动被动齿轮及拖拉机

上凸轮轴、悬挂均衡器轴、均衡器内外衬套等；在热轧或正火状态下用于制造受力不大，而要求韧性高

的各种机械零件；在重、中型机械制造业中，如锻制或压制的拉杆、钩环、杠杆、套筒、夹具等。在汽

轮机和锅炉制造业中多用于压力≤6N/平方，温度≤450℃的非腐化介质中工作的管子、法兰、联箱及各

种紧固件；在铁路、机车车辆上用于制造十字头、活塞等铸件。

正火可促进该钢球化，细化大块状先共析铁素体，改进小于160HBS毛坯的切削性能。

该钢模具零件工艺路线为：下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成型→再结晶退火→机械精加

工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

（2）供货状态及硬度 未热处理态，硬度≤156HBS。

化学成分

（3）标准JB/T 6057-92钢的化学成分（质量分数，%）

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  

（4）参考对应钢号 我国GB/JB的标准钢号是20、我国台湾CNS标准钢号S20C、德国DIN标准材料编号

1.0402、德国DIN标准钢号CK22/C22、英国BS标准钢号IC22、法国AFNOR标准钢号CC20、法国NF标准钢号

C22、意大利UNI标准钢号C20/C21、比利时NBN标准钢号C25-1、瑞典SS标准钢号1450、西班牙UNE标准钢

号F.112、美国AISI/SAE标准钢号1020、日本JIS标准钢号S20C/S22C。 [1] 

力学性能

（5）相变点温度（近似值）Ac1=735℃，Ac3=855℃，Ar3=835℃，Ar1=680℃

（6）正火规范 温度920~950℃，出炉空冷。硬度131~156HBS。

（7）冷压毛坯软化处理规范 温度700~720℃，保温时间8~15h，再以50~100℃/h的冷速，随炉降至温度

≤550~600℃，出炉空冷。

处理前硬度≤143HBS，软化后硬度≤131HBS。

（8）淬火规范 温度910℃±10℃，10%NaCl盐水冷却。

(9)实测屈服强度fy=245Mpa，弹性模量E=206Gpa，泊松比ν=0.3。

（10）抗剪强度275~392MPa,抗拉强度为253~500MPa，屈服强度为275MPa，延伸率为25%。

（11）退火温度只要600-650度，保温时间在1-2h。

许用应力

20号钢在225℃下的许用应力：(16－36mm)111-124MPa之间;(6-16mm)之间117－131MPa

20号钢在100℃下的许用应力：150℃时,20号钢钢管的许用应力为130 MPa,20号钢锻件的许用应力为

108MPa

区别

两种钢材都属于低碳钢。从数据上来看，20号钢含碳量稍高一些，两者的金相组织都是珠光体+铁素

体。反映到性能上的表现就是20号钢的抗拉强度和冲击韧性稍高一些，基本上两种钢材没有大的区别。

两种钢材都淬不上火，热处理工艺比较简单，通常是毛坯直接切削加工或锻造正火，用于不重要的结构

零件，连接件或冲压件，或用做渗碳钢使用。市面上好象没发现有15号钢，可以以20号钢替代。