36SMnPb14(1.0765)含铅易切削结构钢全面技术资料
36SMnPb14
是欧洲标准EN 10087:1999 / EN 10277-3:2008
体系下的中碳含铅易切削结构钢,材料编号1.0765,对应德标DIN 1651 36SMnPb14、法标NF A35-562 35MF6+Pb、意大利UNI 4838 CF35SMnPb10、美标近似SAE 1137 Pb。它是在 35S20(1.0726)基础上进一步提高锰含量并添加铅的改进型牌号,主打"优异切削性 + 中等强度 + 可热处理强化",是自动车床大批量生产紧固件、轴套、销类件的主流选材之一。
一、化学成分(EN 10087:1999)
元素
C
Si≤
Mn
P≤
S
Pb
下限
0.32
1.30
0.10
0.15
上限
0.39
0.40
1.70
0.06
0.18
0.35
合金化思路:
- 碳 0.32~0.39%:中碳定位,调质后可获 700~850 MPa 强度,同时保留足够切削性。
- 锰 1.30~1.70%:显著高于 35S20(0.70~1.10%),强化铁素体、提升淬透性,使较大截面也能淬透。
- 硫 0.10~0.18%:形成 MnS 夹杂物,割裂基体、断屑、降低切削力,是"易切削"的主因。
- 铅 0.15~0.35%:以微小铅粒弥散分布于晶界与基体中,切削时熔融润滑刀-屑界面,使表面粗糙度进一步下降,刀具寿命较 35S20 提升 20~40%。
- 磷≤0.06%、硅≤0.40%:控制冷脆与脱碳,磷略高也助于改善切削性但牺牲焊接性。
⚠️ 因 S、P 双高,36SMnPb14 一般不推荐焊接,如需焊接须预热 150~200℃ 并焊后立即消应力退火,且强度会明显下降。
二、供应形式(线材 / 圆钢 / 板材 / 锻件)
- 热轧圆钢 / 棒材:φ5~φ100mm 为主,热轧自然态(+SH)或热轧+剥皮(+SH+PE)交货,也可协议调质态(+QT)。
- 冷拉圆钢 / 光亮棒:φ5~φ63mm 冷拔(+C)或冷拔+剥皮(+C+SH),尺寸精度可达 h9~h11,表面 Ra≤1.6,可直接上自动车床。
- 线材 / 盘条:φ5.5~φ20mm 热轧盘卷,供冷镦、冷拔、再轧制使用。
- 板材 / 扁钢:热轧扁钢 3~60mm 厚,宽度按协议;也可供热轧厚板切割下料。
- 锻件:自由锻或模锻,用于受力较大的连杆、齿轮坯、液压件毛坯,锻后正火或退火。
- 交货硬度:热轧态 HBW≤228(软退火后 ≤207),冷拉态 HBW 179~275 视规格而定。
三、热处理工艺
36SMnPb14
既可作免热处理切削件(直接使用热轧/冷拉态),也可调质以获得高强韧性,工艺窗口如下:
工序
温度区间
介质
热锻 / 热成形
950~1200℃
空气
终锻 ≥850℃
正火
870~900℃
空冷
细化晶粒、改善切削性
软退火
670~700℃
炉冷
硬度 ≤207 HBW
淬火
860~890℃(水淬)或880℃(油淬/聚合物淬)
水 / 油 / 聚合物
奥氏体化保温 ≥0.5h
回火
540~680℃
空冷
保温 ≥1h,按强度需求选档
渗碳(可选)
渗碳 900~920℃ + 淬火 770~810℃ + 低温回火 180~200℃
油/水
表面硬化 HV≥600
临界温度参考:Ac₁≈710℃、Ac₃≈770℃、Ms≈345℃、Mf≈130℃。
典型调质档:880℃ 油淬 + 600℃ 回火 → 抗拉 700~800 MPa、屈服 450~500 MPa、伸长率 16~18%、HBW 210~240,是强度-韧性-切削性最均衡的区间。
四、机械性能(EN 10087 / EN 10277)
1. 热轧自然态(+SH)
规格 d (mm)
Rm (MPa)
Rp0.2 (MPa)
A5 (%)
HBW
5 < d ≤ 10
580~770
172~231
10 < d ≤ 16
580~770
172~231
16 < d ≤ 40
560~750
166~222
40 < d ≤ 63
560~740
162~219
63 < d ≤ 100
550~740
163~219
2. 淬火+回火态(+QT)
规格 d (mm)
Rm (MPa)
Rp0.2 (MPa) ≥
A5 (%) ≥
5 < d ≤ 10
700~850
480
14
10 < d ≤ 16
700~850
460
14
16 < d ≤ 40
670~820
420
15
40 < d ≤ 63
640~790
400
16
63 < d ≤ 100
570~720
360
17
3. 冷拉态(+C)
φ5~10mm:Rm 620~920 MPa、Rp0.2 ≥ 440 MPa、A5 ≥ 6%;随规格增大强度递减、塑性递增,φ63~100mm 时 Rm 560~820 MPa、Rp0.2 ≥ 340 MPa、A5 ≥ 9%。
五、物理性能
- 密度:约 7.85 g/cm³
- 弹性模量 E:约 206 GPa(室温)
- 泊松比:0.29~0.30
- 线膨胀系数:约 11.5×10⁻⁶/K(20~600℃)
- 热导率:约 47 W/(m·K)(室温)
- 比热容:约 0.46 kJ/(kg·K)
- 临界点:Ac₁ 710℃、Ac₃ 770℃、Ms 345℃、Mf 130℃
- 磁性:铁磁性
六、材料优势
- 切削性卓越:MnS + 铅粒双重润滑,断屑短、刀具损耗低,是 35S20 的升级版,特别适合高速自动车床大批量
生产。 - 强度跨度大:热轧态即可达到 550~770 MPa,调质后 570~850 MPa,同一牌号覆盖从一般紧固件到中载轴类的全部需求。
- 表面质量好:冷拉+剥皮后表面 Ra≤1.6,部分件可免精车直接装机。
- 尺寸精度高:冷拉棒公差可做到 h9,省去粗加工工序。
- 成本适中:相比 1.0718(9SMnPb28)强度更高,相比 1.0762(44SMnPb28)切削性更好,是性价比最优的中碳易切削档。
- 可渗碳:表层可渗碳淬火至 HV 600 以上,实现"外硬内韧"。
⚠️ 局限:焊接性差(S/P/Pb 高,冷裂与热裂倾向大);高温(>400℃)长期服役不适;铅元素在环保法规趋严地区需按 RoHS/ELV 管控。
七、典型应用领域
- 汽车工业:转向节、连杆、半轴套管、变速箱拨叉、各种高强度螺栓螺母、销轴、挺柱。
- 紧固件:8.8 级及以下外六角螺栓、双头螺柱、U 型栓,是紧固件行业主力易切削牌号之一。
- 机床与通用机械:丝杠护套、导向套、齿轮坯、链轮、联轴器、液压缸筒、活塞杆。
- 液压与气动:阀芯、阀杆、气缸拉杆、接头体,利用冷拉高精度+易切削特性。
- 电气设备:电机轴、风扇轴、小型齿轮箱输出轴。
- 农机与工程机械:各种销、套、耳板、履带链节。
- 日用五金:高档合页轴、锁具零件、滑轮轴等需要大批量车削的件。
八、选材与替代建议
- 需要更高切削性、强度要求 ≤600 MPa
→ 选1.0718(9SMnPb28)
1.0737(11SMnPb30) - 强度要求≥900 MPa
且仍需一定切削性 → 选1.0763(44SMnPb28)
1.0762(44SMn28) - 要求可焊接的易切削件 → 改用1.0726(35S20)
或低铅/无铅易切削钢(如 1.0715 非铅系)。 - 环保限制铅 → 可考虑硒/碲系
钙系易切削钢
作为绿色替代。
在批量自动车削 + 中等承载工况下,36SMnPb14
凭借"切得快、强度够、价格稳"三位一体,仍是欧洲体系(DIN/EN/NF/UNI)中最常被指定的中碳含铅易切削钢之一,在国内出口件、合资车企配套件中保有量极大。随着冶炼技术进步,铅的微米级均匀分布控制与低铅/无铅化改型是该牌号未来的主要演进方向。
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