1.0402 鋼綜合指南
1.0402鋼，也稱為C22或AISI 1020，是一種具有優良機械加工性和焊接性的低碳鋼。本指南探討了其特性、熱處理和應用，為工程師和製造商提供了全面的概述。
一、1.0402鋼簡介
- 定義:
1.0402 是一種低碳通用鋼，兼具強度、延展性和切削加工性。其低碳含量使其易於加工，特別是對於需要焊接和成型的應用。 - 標準:
- DIN：1.0402
- CN：C22
- AISI/SAE: 1020
2. 化學成分
1.0402 鋼的化學成分有助於其機械性能和易於加工：
| 元素 | 百分比（%） |
|---|---|
| 碳（C） | 0.17 – 0.24 |
| 錳 (Mn) | 0.40 – 0.70 |
| 矽 (Si) | ≤ 0.40 |
| 磷 (P) | ≤ 0.035 |
| 硫 (S) | ≤ 0.035 |
| 鉻 (Cr) | ≤ 0.40 |
| 鉬 (Mo) | ≤ 0.10 |
這種成分確保了良好的機械加工性，同時保持中等強度。
3. 物理性能
1.0402 鋼具有以下物理特性：
- 密度： 大約 7.8克/立方厘米
- 彈性模量：~210 GPa
- 導熱係數：~51.9 W/m·K
這些特性使其適合需要中等強度和熱穩定性的應用。
4.機械性質
1.0402在其典型狀態下的機械性質如下：
| 財產 | 價值 |
|---|---|
| 拉伸強度（極限） | ～460兆帕 |
| 屈服強度 | ～240兆帕 |
| 斷裂伸長率 | ~24% |
| 布氏硬度 | 〜130HB |
| 泊鬆比 | ～0.29 |
這些特性平衡了強度和延展性，使其成為結構和機械應用的多功能選擇。
5. 熱處理
1.0402 鋼可以進行各種熱處理，以針對特定應用調整其性能：
- 退火:
加熱至 870°C – 910°C，保持足夠的時間，並在爐中緩慢冷卻。該工藝提高了延展性和可加工性。 - 歸一化:
加熱至 890°C – 940°C，保持並空氣冷卻。正火細化晶粒結構，提高韌性。 - 硬化:
加熱至 860°C – 900°C，然後在油或水中淬火。硬化可提高表面耐磨性。 - 回火:
硬化後進行，以降低脆性並達到所需的韌性。
6. 應用
1.0402鋼由於其多功能性而被廣泛應用於各行業：
- 結構件：梁、柱和其他承重結構。
- 汽車零件：需要強度和耐用性的軸、齒輪和螺栓。
- 冷鐓產品：透過冷鐓成型的緊固件和零件。
- 表面硬化應用：適用於需要硬質表面和韌性芯部的滲碳零件。
7. 焊接性和機械加工性
- 可焊性:
1.0402鋼具有優異的焊接性能，可採用MIG、TIG、電弧焊等標準方法進行焊接。薄切片一般不需要預熱。 - 可加工性:
良好的切削加工性，特別是在退火或正火狀態下，使其適合車削、鑽孔和銑削等加工過程。
8.耐腐蝕
1.0402鋼有 中等耐腐蝕性 由於其合金含量低。為了提高其在惡劣環境下的性能，建議採用鍍鋅或噴漆等塗層。
9. 結論
1.0402鋼具有低碳含量、優異的機械加工性能和良好的焊接性能，是一種廣泛應用的可靠材料。其多功能性使其可用於結構和機械部件，而其熱處理選項提供了滿足特定性能要求的靈活性。
本指南可作為了解 1.0402 鋼的特性和潛力的資源，使其更容易根據工業需求進行選擇和加工。
