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20Cr13

马氏体不锈钢(420)
钢马氏体不锈钢
数据完整度
78

中碳马氏体不锈钢(C 0.16%~0.25%)淬火回火后硬度可达 HRC50 以上 耐磨性好 耐蚀性中等;用于刀具 模具与耐磨件。

别名 / 旧代号2Cr13马氏体不锈钢
典型用途
刀具 剪刀 塑料模具 阀件 轴承 量具
英文名
20Cr13 stainless steel (420)
UNS
S42000
GB/T 20878-2007GB/T 4237-2015

按已录入性能数据的属性指纹计算,仅供初筛

怎么读数值:≥ / ≤标准保证值,可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值,仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数

关键性能速览

取默认状态下的最优口径;带 ≥ / ≤ 的是标准保证值,其余为典型值或实测值
弹性模量 E
200.0 GPaC
泊松比 ν
0.29C
密度 ρ
7.90 g/cm³C
规定塑性 Rp0.2
440MPa
抗拉强度 Rm
≥635MPaC淬火 + 回火(使用态)
断后伸长率 A
20 %

热处理状态与交货状态

QT淬火 + 回火(使用态)默认
工艺
调质(淬火 + 高温回火)
说明
标准表列性能对应淬火加回火态

力学性能

弹性模量 E200GPa
20℃
200GPa典型值C典型值200GPaAISI-HB#GEN
温度升高显著下降
室温拉伸弹性模量 手册族通用参考值
泊松比 ν0.29
20℃
0.29通用假设C不建议用于设计通用假设0.3AISI-HB#GEN
工程通用假设值 非该牌号实测
规定塑性延伸强度 Rp0.2440MPa×2
QT·20℃·3<t≤80
440MPa典型值DGBT20878-2007#MECH
规定非比例延伸强度 Rp0.2 典型值
QT·20℃·3<t≤80·纵向 L
≥440MPa保证最小值CGB4237-2015#MECHGB/T 4237-2015
抗拉强度 Rm640MPa×2
QT·20℃·3<t≤80
640MPa典型值DGBT20878-2007#MECH
抗拉强度典型值
QT·20℃·3<t≤80·纵向 L
≥635MPa保证最小值CGB4237-2015#MECHGB/T 4237-2015
淬火回火态抗拉强度下限
断后伸长率 A20%×2
QT·20℃·3<t≤80·标距 A50mm
20%典型值DGBT20878-2007#MECH
断后伸长率典型值
QT·20℃·3<t≤80·纵向 L·标距 A50
≥20%保证最小值CGB4237-2015#MECHGB/T 4237-2015
硬度186HBW
QT·20℃·3<t≤80
186HBW典型值D不建议用于设计GBT20878-2007#MECH
调质态硬度(按本牌号典型 Rm 折算,非标准硬度上限)

物理性能

密度 ρ7.9g/cm³
20℃
7.9g/cm³典型值C典型值7.7g/cm³AISI-HB#GEN
成分波动可引起 1~2% 差异

热性能

导热系数 k25W/(m·K)
20℃
25W/(m·K)典型值DEXPERT-STEEL#PHYS
比热容 cp500J/(kg·K)
20℃
500J/(kg·K)典型值C不建议用于设计典型值460J/(kg·K)AISI-HB#GEN
比热容 20℃
线膨胀系数 α16×10⁻⁶/K
20~100℃
16×10⁻⁶/K典型值C不建议用于设计典型值10.5×10⁻⁶/KAISI-HB#GEN
20~100℃ 平均线膨胀系数
熔化温度范围1450C
20℃
1450C典型值D不建议用于设计AISI-HB#GEN
熔点(近似区间)

电性能

电阻率 ρe72μΩ·cm
20℃
72μΩ·cm典型值D不建议用于设计AISI-HB#GEN
电阻率 20℃

化学成分(熔炼分析)

含量单位为质量分数 %

元素最小 %最大 %典型 %类型置信备注
Cr12%14%—规定元素B—
Mn—1%—规定元素C—
P—0.04%—规定元素C—
S—0.03%—规定元素C—
Si—1%—规定元素C—
C—0.2%—残余元素BC ≤
Fe—余量—余量元素BFe 余量(不锈钢基体)

工艺适用性

「适用」= 常规设备即可做;「受限」= 能做但需附加条件;「不宜」= 技术上可行但不推荐;「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立,收起在下方。

共 14 项工艺适用10受限1不涉及3
退火热处理适用
工艺参数
Ac3 以上 30~50℃(亚共析钢)或 Ac1 以下 20~30℃ 保温后炉冷,亦可用 680~720℃ 软化退火
预期效果
降低硬度 改善切削加工性 消除锻造与冷加工内应力
限制
周期长(炉冷)能耗高;完全退火后强度下降 需后续热处理恢复
置信
C
调质(淬火 + 高温回火)热处理适用
工艺参数
淬火后 500~650℃ 回火(按目标硬度调整),保温 1~2h/25mm 后空冷
预期效果
获得回火索氏体 强度与韧性的最佳配合 是调质件的最终工序
限制
回火温度落入 250~400℃ 第一类回火脆性区时韧性显著下降 应避开
置信
C
淬火热处理适用
工艺参数
油淬或盐浴,按牌号温度执行
预期效果
获得高硬马氏体/莱氏体组织
限制
★ 脱碳敏感,需保护气氛或盐浴;薄壁/复杂件淬裂风险大
置信
D
去应力退火热处理适用
工艺参数
550~650℃ 保温后缓冷
预期效果
消除机加工与焊接残余应力,力学性能基本不变
限制
温度过高会显著降低调质或时效后的强度
置信
D
回火热处理适用
工艺参数
150~650℃ 按目标硬度选择,保温 1~2h 后空冷或炉冷
预期效果
消除淬火应力 调整硬度与韧性
限制
回火不足(<150℃)残余奥氏体多 尺寸长期不稳定
置信
C
电弧焊连接受限
工艺参数
预热 200~300℃ 并保持层间温度 焊后缓冷 + 立即 700~750℃ 回火
预期效果
可焊接但必须严格控温
限制
★ 马氏体不锈钢自淬性强 焊后冷裂纹与延迟裂纹风险高 一般不作焊接结构
置信
C
钎焊连接适用
工艺参数
铜基钎料 850~950℃ 或银基钎料 600~700℃ 炉中钎焊/火焰钎焊 配钎剂
预期效果
连接异种材料 热影响小 变形小
限制
钎焊接头强度低于母材 不适用于高应力接头
置信
C
磨削切削加工适用
工艺参数
砂轮磨削
预期效果
淬硬件的主要精加工手段,高精度低粗糙度
限制
注意磨削烧伤与磨削裂纹,需充分冷却
置信
D
切削加工切削加工适用
工艺参数
硬质合金刀具 粗加工 vc=100~180m/min 精加工 200~250m/min 乳化液冷却
预期效果
常规车铣钻削均可 表面质量良好
限制
硬度 >300HBW 时需先退火;黏性大时宜选涂层刀片
置信
C
电镀表面处理适用
工艺参数
镀锌/镀镍/镀硬铬 前处理需除油除锈并活化
预期效果
提高耐蚀性 装饰性或表面硬度
限制
★ 电镀前必须去应力并控制酸洗时间 高强钢存在氢脆风险 镀后需 200℃ 去氢
置信
C
喷丸强化表面处理适用
工艺参数
铸钢丸 S230 0.3~0.5mmA 覆盖率 200%
预期效果
引入表面残余压应力 疲劳寿命可提升 2~5 倍
限制
过度喷丸会使表面粗糙化反而降低疲劳强度
置信
C
另有 3 项工艺对本材料不涉及(固溶处理、阳极氧化、渗碳)展开 ›
  • 固溶处理热处理马氏体不锈钢靠淬火+回火强化,不做固溶
  • 阳极氧化表面处理不适用阳极氧化
  • 渗碳化学热处理基体含碳量高 渗碳无意义 且破坏耐蚀性

跨体系牌号对照

420AISI 420 不锈钢完全等同
依据
同一马氏体不锈钢 420 为 ASTM 牌号 20Cr13 为 GB 牌号
差异
12-14Cr 区间一致
置信
D
来源
—
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改
20Cr13 马氏体不锈钢(420) — 性能、成分与工艺 · EngMatData