C66D2是一种高精度碳素弹簧钢，属于非合金低碳钢类别（依据欧洲标准EN 10016-4）。其核心特性是通过冷作硬化或热处理获得高弹性、强度及耐磨性，同时保持适中的塑性和韧性。该材料主要应用于制造中小型弹簧及精密机械部件，在相同表面状态下，其疲劳极限与部分合金弹簧钢相当，但成本更低，性价比突出。
二、化学成分设计C66D2的化学成分以高碳为核心，严格控制杂质元素，具体配比如下：
- 碳（C）：0.64–0.68%（提供硬度和弹性基础）
- 锰（Mn）：0.50–0.70%（增强淬透性，细化晶粒）
- 硅（Si）：0.10–0.30%（脱氧，提高强度）
- 杂质限制：磷（P）≤0.020%、硫（S）≤0.025%（减少脆性风险）
- 微量合金：铬（Cr）≤0.10%、镍（Ni）≤0.10%、钼（Mo）≤0.03%（辅助提升淬透性）
1. 物理性能
- 密度：7.85 g/cm³（典型碳钢密度）
- 热导率：中等水平，适用于非高温场景
- 线膨胀系数：11.5×10⁻⁶/°C（20–100℃）
2. 机械性能
- 硬度：
- 退火态：≤197–241 HB（便于切削加工）
- 淬火+回火态：可达45–52 HRC（依截面尺寸而定）
- 强度与弹性：
- 抗拉强度（Rm）：≥1000 MPa（硬化后）
- 屈服强度（Rp0.2）：≥800 MPa
- 延伸率：≥8%（兼顾塑性）
- 疲劳极限：与合金弹簧钢相当，适用于高频循环载荷
热处理是调控C66D2性能的核心手段，需根据零件尺寸选择工艺：
工艺类型
参数与效果
退火
750–780℃缓冷，硬度降至HB 197–241，优化切削加工性
淬火
小尺寸（≤20mm）：油淬，硬度HRC 48–52；
大尺寸：水淬油冷或正火，避免开裂变形
回火
350–500℃保温，平衡弹性与韧性，消除内应力
关键限制：
- 大截面零件（＞20mm）油淬不透，水淬易变形开裂，需采用分级冷却工艺；
- 冷变形塑性低，冷加工变形率需控制在合理范围（通常≤50%）。
- 成型工艺：
- 冷轧/冷拉：适用于钢带（厚度0.1–2.0mm）、线材（Φ1.0–15mm）及圆棒（Φ4–16mm），硬化后直接用于弹簧制造1
- 。
- 热轧：用于厚板（3–20mm）和大直径圆棒（Φ16–350mm），需后续热处理。
- 切削加工：
- 退火态下可加工性良好，但高碳特性导致刀具磨损较快，推荐硬质合金刀具。
- 焊接性：
- 焊接性能较差，易产生裂纹，仅限修复性补焊（需预热300℃+焊后回火）。
1. 弹簧制造（核心应用）
- 小型弹性元件：离合器弹簧、垫圈、螺旋弹簧圈，尤其适用于汽车发动机阀簧、仪表精密弹簧。
- 优势：高疲劳寿命，成本低于合金钢。
2. 机械结构件
- 轴类与传动件：偏心轴、轧辊、轻载齿轮，利用其高耐磨性；
- 模具辅助件：塑胶模顶杆、压铸模定位销，硬度要求HRC 45–50。
3. 工业与消费品
- 五金工具：高耐磨零件如钳口、扳手卡口；
- 日用电器：洗衣机配重块、电动工具外壳支撑件；
- 建筑与装饰：幕墙扣件、抗震支架连接件。
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