1. 產(chǎn)品介紹
20鋼是一種低碳鋼，其牌號中的“20”表示其平均含碳量為0.20%。這類鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度、硬度相對較低，但擁有極佳的塑性、韌性和冷加工性能。它易于進(jìn)行彎曲、沖壓、鍛造等成型操作，同時其焊接性能優(yōu)異，無需復(fù)雜的預(yù)熱和后熱工藝即可獲得良好的焊接接頭。因此，20鋼通常不直接用于高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件，而是廣泛應(yīng)用于制造不經(jīng)受高強(qiáng)度載荷的零件，如法蘭盤、拉桿、套筒、模具支架等。更重要的是，它是制造滲碳零件的理想材料，通過滲碳熱處理后，零件表面獲得高碳鋼的硬度和耐磨性，而心部仍保持低碳鋼的強(qiáng)韌性與抗沖擊能力，常用于制造齒輪、活塞銷等表面耐磨且耐沖擊的零件。
40鋼則屬于中碳鋼，平均含碳量為0.40%。含碳量的顯著提升，使其在軋制或正火狀態(tài)下就具備比20鋼高得多的強(qiáng)度和硬度。然而，其塑性、韌性和焊接性則相應(yīng)有所下降。40鋼的核心價值在于其卓越的調(diào)質(zhì)處理適應(yīng)性。通過淬火加高溫回火的調(diào)質(zhì)工藝，40鋼能獲得強(qiáng)度與韌性完美結(jié)合的索氏體組織，即擁有高的屈服強(qiáng)度、疲勞極限和良好的沖擊韌性。這使得它成為制造承受中等至較高負(fù)荷、以及承受一定沖擊載荷的機(jī)械零件的首選材料，例如傳動軸、連桿、蝸桿、齒輪、主軸等，是機(jī)械制造行業(yè)中用量極大的核心結(jié)構(gòu)鋼。
2. 化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù) %）
| 牌號 | 碳 (C) | 硅 (Si) | 錳 (Mn) | 磷 (P) ≤ | 硫 (S) ≤ |
| 20鋼 | 0.17~0.23 | 0.17~0.37 | 0.35~0.65 | 0.035 | 0.035 |
| 40鋼 | 0.37~0.44 | 0.17~0.37 | 0.50~0.80 | 0.035 | 0.035 |
關(guān)鍵差異： 40鋼的碳和錳含量上限均高于20鋼，這直接決定了其更高的淬透性和力學(xué)性能。
3. 力學(xué)性能（以正火態(tài)為例）
力學(xué)性能會受熱處理狀態(tài)（正火、調(diào)質(zhì)等）和材料尺寸影響，以下為典型參考值：
| 牌號 | 抗拉強(qiáng)度 (σb/MPa) | 屈服強(qiáng)度 (σs/MPa) | 斷后伸長率 (δ/%) | 布氏硬度 (HBW) |
| 20鋼 | ≥410 | ≥245 | ≥25 | ≤156 |
| 40鋼 | ≥570 | ≥335 | ≥19 | ≤217 |
性能對比分析： 從數(shù)據(jù)可見，40鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)高于20鋼，硬度也更高，這使其能承受更大的載荷。但相應(yīng)地，其斷后伸長率（衡量塑性的指標(biāo)）低于20鋼，表明其延展性和變形能力不如20鋼。這種“強(qiáng)”與“韌”的差異，是選材時的根本依據(jù)。
總結(jié)：20鋼與40鋼代表了碳鋼中“以韌為主”和“以強(qiáng)為主”的兩種典型選擇。選擇20鋼，通常是看中其優(yōu)異的成型性與焊接性，或用于滲碳處理；而選擇40鋼，則是為了獲得更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，特別是通過調(diào)質(zhì)處理來滿足核心運(yùn)動部件的性能要求。
