212M36 中碳锰系易切削调质钢全面材料手册

212M36 中碳锰系易切削调质钢全面材料手册

212M36
是英国BS 970-1-1983
标准中的M 级（对机械性能有要求）中碳锰系易切削调质钢，商品流通中常以EN8M
之名出现，国际近似对照包括德国DIN 1.0726（35S20）、美国AISI/SAE 1140/1146

等。该牌号以"中碳保强度 + 高锰提淬透 + 高硫促切削"
的成分架构，在易切削加工性
与调质后力学性能
之间取得了卓越平衡，是自动化大批量机加工零件的首选材料。

化学成分分析

依据 BS 970-1-1983 标准，212M36 的化学成分（质量分数）严格控制如下：

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• 碳（C）0.32%–0.40%强度与硬度的基石。中碳设计确保淬火+回火后获得理想的强韧性匹配
• 
  
• 硅（Si）≤0.25%：脱氧剂残留，适量以强化铁素体
• 
  
• 锰（Mn）1.00%–1.40%核心合金元素。固溶强化、提升淬透性，并与硫结合形成MnS 夹杂物——这是易切削性的根本来源
• 
  
• 硫（S）0.12%–0.20%易切削核心元素。高硫形成大量微小 MnS 夹杂，在切削时促使切屑碎断、降低切削力、提升表面光洁度
• 
  
• 磷（P）≤0.06%：严格控制的有害杂质，防止冷脆
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• 铬（Cr）≤0.30%镍（Ni）≤0.40%钼（Mo）≤0.15%：残余合金元素总量控制，Cr+Mo+Ni ≤0.63%

高硫（0.12%–0.20%）
是 212M36 区别于普通碳锰钢 070M36（S≤0.025%）的最关键特征——正是这一设计赋予了材料卓越的易切削性，但也导致其焊接性能显著下降。

供应形式

依据 DIN 1651 及 BS 970 标准体系，212M36 可提供多种半成品与成品形态：

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• 圆钢/圆棒：直径Φ12–152mm，包括热轧黑皮圆钢、冷拉光亮棒（Bright Bar）、剥皮圆钢等
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• 线材/盘条：热轧线材，适用于自动车床送料
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• 板材/扁钢：热轧板材与扁钢，可按要求定制
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• 六角钢：黑皮六角钢（23.5–52.5mm）、光亮六角棒（22–50mm）
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• 锻件：自由锻件、模锻件，通过锻造进一步均匀组织
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• 方钢/其他型材：热轧方钢、冷拔异型钢
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• 交货状态：可按热轧态（U）热轧去皮态（U+SH）冷拔态（K）冷拔消除应力态（K+S）去皮调质态（SH+V）冷拔调质态（K+V）
  等多种状态交付

牌号后缀字符即表示供货状态和热处理：K=冷拔；U 或 U+SH=热作或热作及去皮；K+S=冷拔及消除应力；SH+V=去皮及调质；K+V=冷拔及调质。

⚙️ 热处理工艺

212M36 的标准热处理路线非常成熟：

1. 
   
2. 淬火840–870℃ 油冷，获得马氏体组织
3. 
   
4. 回火550–660℃
   回火（典型 550–660℃），消除应力并获得回火索氏体组织
5. 
   
6. 表面感应淬火：可进行感应淬火处理，表面硬度通常可达50–55 HRC，显著提升耐磨性

依据 BS 970 标准，212M36 调质态按截面尺寸分 P、Q、R 三级：

状态等级

适用截面

抗拉强度 σb（MPa）

屈服强度 σs（MPa）

伸长率 δ（%）

硬度 HBW

P 级

d≤100mm

550–700

≥340（Rp0.2≥310）

≥20

152–207

Q 级

d≤63mm

625–775

≥400（Rp0.2≥370）

≥18

179–229

R 级

d≤13mm

700–850

≥495（Rp0.2≥480）

≥16

201–255

所有状态室温夏比 V 型缺口冲击功 KCV ≥28J，艾氏冲击 ≥25 ft·lb。

机械性能

在淬火+回火
状态下，212M36 展现出优秀的强韧性组合：

• 
  
• 抗拉强度：可达550–850 MPa（随截面尺寸与回火状态变化）
• 
  
• 屈服强度：可达≥340–495 MPa
• 
  
• 断后伸长率≥16%–20%
• 
  
• 冲击韧性KCV ≥28J
• 
  
• 硬度：调质态152–255 HBW；表面感应淬火后可达50–55 HRC
• 
  
• 冷拔态性能：直径 ≤10mm 冷拔棒抗拉强度可达 640–880 MPa，屈服强度 ≥480 MPa

核心特性：材料在热作或热作去皮状态下抗拉强度为 490–660 MPa，而在冷拔状态下抗拉强度显著提升至 640–880 MPa，体现了显著的加工硬化效应。

️ 物理性能

212M36 作为典型中碳锰钢的物理参数：

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• 密度：约7.85 g/cm³
• 
  
• 弹性模量：约200–210 GPa
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• 热膨胀系数：约11–13 × 10⁻⁶/K
• 
  
• 热导率：约45–50 W/(m·K)
• 
  
• 比热容：约460 J/(kg·K)
• 
  
• 熔点范围1450–1500℃
• 
  
• 最高服役温度400℃ 以下

应用领域

凭借优异易切削性 + 良好调质强韧性
的组合优势，212M36（EN8M）被高度推荐用于大批量自动化机加工零件：

紧固件与传动件

• 
  
• 螺栓、螺柱、销轴、键、螺母
  等标准件
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• 齿轮、轴类、连杆、偏心轴
• 
  
• 应力销、螺栓、键
  等机械零件

汽车与液压工业

• 
  
• 液压配件、衬套、联轴器
• 
  
• 专用紧固件、齿轮、轴
• 
  
• 汽车传动系统零件

通用机械

• 
  
• 齿轮、轴、应力销、螺柱、螺栓、键
  
• 
  
• 各类高产量自动机械产品
• 
  
• 需要表面耐磨的零件（通过感应淬火强化）

✨ 材料核心优势

✅ 卓越的易切削加工性

高硫形成的 MnS 夹杂物使材料在自动车床上表现出极低的切削阻力、优良的断屑性能和出色的表面光洁度，是高效率大批量生产的首选。

✅ 良好的调质强化潜力

840–870℃ 油淬 + 550–660℃ 回火的工艺路线成熟稳定，截面 ≤100mm 的零件调质后抗拉强度可达 550–700 MPa，屈服强度 ≥340 MPa。

✅ 优异的表面硬化能力

可通过感应淬火
将表面硬度提升至50–55 HRC，实现"表面耐磨 + 心部强韧"的组合，显著延长零件使用寿命。

✅ 冷拔强化效应显著

冷拔态下抗拉强度可达 640–880 MPa，为小型零件提供了免调质即可获得高强度
的便捷路径。

✅ 国际标准通用性强

与DIN 1.0726（35S20）、AISI 1140/1146
等国际牌号近似对照，全球采购与替代便利。

⚠️选材边界警示：212M36 的高硫设计使其在焊接性方面表现极差——硫会导致焊接热裂纹（Hot Cracking），因此被视为不可焊材料，任何结构件或关键承力件均不建议采用焊接连接。同时，高硫也带来横向韧性偏低
的各向异性特征，在设计承受横向冲击载荷的零件时需谨慎评估。对于需要焊接的类似用途零件，应选择070M36
或EN8D
等低硫替代牌号。

结语

212M36（EN8M）作为BS 970 标准中的中碳锰系易切削调质钢
代表牌号，通过"中碳保强度 + 高锰提淬透 + 高硫促切削"
的科学成分架构，在大批量机加工效率
与调质后力学性能
之间达到了卓越平衡。从液压配件到齿轮轴件，从应力销到专用紧固件，212M36 以其可靠的切削加工性和良好的强韧性表现，为现代自动化大批量制造提供了高效的材料解决方案。在工程实践中，只需针对其不可焊、横向韧性偏低
的特性合理规避，并充分利用冷拔强化或感应淬火表面硬化工艺，即可充分发挥这一经典易切削钢的全部潜力，是实现"高效率、低成本、稳定质量"
批量机加工的首选材料方案。