不同热处理状态下Q235B、65Mn和45号钢板的力学性能数据
一、数据说明
性能指标均符合对应国标要求:Q235B(GB/T 700-2006)、45 号钢(GB/T 699-2015)、65Mn(GB/T 1222-2021);
力学性能以 “厚度≤16mm 钢板” 为基准(厚板性能随厚度递增略有下降,需按国标修正);
冲击功测试温度:Q235B(20℃)、45 号钢(20℃)、65Mn(-20℃,弹簧 / 耐磨件需低温韧性保障)。
二、Q235B 钢板(普通碳素结构钢):热处理影响较小,以热轧态为主
Q235B 碳含量低(0.12-0.20%),热处理对性能提升有限,仅需关注 “热轧态”“正火态”(改善组织均匀性),无淬火回火需求(淬火后易脆化)。
热处理状态 | 屈服强度(σs)≥(MPa) | 抗拉强度(σb)(MPa) | 伸长率(δ5)≥(%) | 断面收缩率(ψ)≥(%) | 硬度(HBW) | 冲击功(Akv,20℃)≥(J) | 适用场景 |
热轧态(交货态) | 235 | 375-500 | 26 | 40 | ≤195 | 27 | 通用结构(厂房钢梁、设备底座) |
正火态(改善组织) | 240 | 380-510 | 27 | 42 | 180-200 | 30 | 需组织均匀性的场景(焊接结构件) |
三、45 号钢板(优质碳素结构钢):调质态是核心,多状态适配不同需求
45 号钢为中碳钢(0.42-0.50%),热处理对性能影响显著,需覆盖 “热轧态”(粗加工)、“退火态”(冷加工)、“调质态”(受力件)、“淬火低温回火态”(轻载耐磨件)。
热处理状态 | 屈服强度(σs)≥(MPa) | 抗拉强度(σb)(MPa) | 伸长率(δ5)≥(%) | 断面收缩率(ψ)≥(%) | 硬度(HBW) | 冲击功(Akv,20℃)≥(J) | 适用场景 |
热轧态(交货态) | 355 | 600-750 | 16 | 40 | ≤229 | 30 | 粗加工毛坯(轴类、齿轮坯) |
退火态(冷加工前) | 295 | 530-680 | 20 | 45 | ≤197 | 35 | 冷弯、冲压(简单异形件) |
调质态(淬火 + 550-600℃回火) | 360 | 650-800 | 17 | 45 | 220-250 | 35 | 核心受力件(机床主轴、减速器齿轮) |
淬火 + 200-250℃低温回火 | 800 | 1000-1150 | 9 | 30 | 300-350 | 25 | 轻载耐磨件(轴承套、手动工具杆) |
四、65Mn 钢板(碳素弹簧钢):依赖淬火回火,分 “弹性型”“耐磨型”
65Mn 为高碳钢(0.62-0.70%),需通过不同淬火回火工艺实现 “弹性” 或 “耐磨” 功能,退火态仅用于冷加工预处理,无热轧态直接应用场景。
热处理状态 | 屈服强度(σs)≥(MPa) | 抗拉强度(σb)(MPa) | 伸长率(δ5)≥(%) | 断面收缩率(ψ)≥(%) | 硬度(HBW/HRC) | 冲击功(Akv,-20℃)≥(J) | 适用场景 |
退火态(冷加工前) | 375 | 600-750 | 14 | 35 | ≤229 | 30 | 冷冲压(弹簧垫片、卡扣毛坯) |
淬火 + 280-320℃中温回火(弹性型) | 880 | 1080-1250 | 9 | 20 | 42-50HRC | 25 | 弹簧件(汽车板簧、减震弹簧) |
淬火 + 180-220℃低温回火(耐磨型) | 1100 | 1270-1450 | 6 | 15 | 50-55HRC | 20 | 耐磨件(收割机刀片、犁铧、锤片) |
五、核心性能变化逻辑与对比
1. 同一钢种不同热处理状态的性能趋势
Q235B:正火态比热轧态强度略高(σs+5MPa)、韧性更好(Akv+3J),但变化幅度<10%,无需过度依赖热处理;
45 号钢:调质态比热轧态强度提升 8%-33%(σb 650→800MPa)、韧性持平,淬火低温回火态强度翻倍但韧性下降 39%(ψ 45%→30%);
65Mn:中温回火态(弹性)比退火态强度提升 80%-108%(σb 750→1250MPa),低温回火态(耐磨)强度再提升 16%,但韧性下降 43%(Akv 30→20J)。
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