Wenn Sie einen Legierungsstahl benötigen, der sich im Kohlensäure auszeichnet-perfekt für Hochverzeihung, Präzisionsteile wie Kfz -Zahnräder oder Maschinenwellen -JIS SCM420 Legierungstahl ist eine Top -Wahl. Als japanische Standard-Chrom-Molybdän-Legierung, Es balanciert große Aushärten, Zähigkeit, und Verwirrbarkeit. Dieser Leitfaden bricht alles auf, was Sie wissen müssen, von seinem chemischen Make-up bis zur realen Verwendungszwecke, Um es effektiv zu nutzen.
1. Materialeigenschaften von JIS SCM420 Legierungstahl
Die Leistung von JIS SCM420 stammt aus seinen ausgewogenen Eigenschaften, Alle entsprechen den JapanerEr G4105 Standard. Lassen Sie uns jeden wichtigen Aspekt klar untersuchen.
1.1 Chemische Zusammensetzung
Die Elemente in JIS SCM420 arbeiten zusammen, um die Leistung der Leistung zu steigern, Stärke, und Haltbarkeit. Unten finden Sie den Standard -Kompositionsbereich:
| Element | Symbol | Kompositionsbereich (%) | Schlüsselrolle in der Legierung |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | C | 0.18 - 0.23 | Niedriger Kohlenstoffgehalt, Ideal zum Kohlensäure (bildet eine harte äußere Schicht, während der Kern schwierig bleibt) |
| Chrom (Cr) | Cr | 0.90 - 1.20 | VerbessertHärtbarkeit UndResistenz tragen; verbessert die Kohlensäuretiefe und Gleichmäßigkeit |
| Molybdän (MO) | MO | 0.15 - 0.25 | ErhöhtErmüdungsstärke und Hochtemperaturstabilität; verhindert die Bröderung nach Kohlensäure |
| Mangan (Mn) | Mn | 0.60 - 0.85 | SteigertVerarbeitbarkeit und Getreideverfeinerung; stärkt die Legierung, ohne die Duktilität zu verlieren |
| Silizium (Und) | Und | 0.15 - 0.35 | Fungiert als Desoxidisator während der Stahlherstellung; erhöht die Gesamtstärke |
| Nickel (In) | In | ≤ 0.25 | Die Spurenmengen verbessern sich leichtAufprallzählung ohne Kosten zu erhöhen |
| Schwefel (S) | S | ≤ 0.030 | Niedrig gehalten, um zu vermeiden, dass es in gekotzend gestrichenen Teilen und Stressanwendungen geknackt ist |
| Phosphor (P) | P | ≤ 0.030 | Beschränkt, um kalte Sprödigkeit zu verhindern (Fraktur in Umgebungen mit niedriger Temperatur) |
| Vanadium (V) | V | ≤ 0.03 | Winzige Mengen verfeinern die Getreidestruktur, Gewährleistung einer gleichmäßigen Härte im gesamten Teil |
1.2 Physische Eigenschaften
Diese Eigenschaften zeigen, wie sich JIS SCM420 unter verschiedenen Arbeitsbedingungen verhält - wie Temperaturänderungen oder Magnetfelder:
- Dichte: 7.85 g/cm³ (Gleich wie die meisten Eisenlegierungen, Einfach in bestehende Designs integrieren)
- Schmelzpunkt: 1420 - 1450 ° C. (high enough for Hochtemperaturanwendungen like industrial rollers or engine parts)
- Wärmeleitfähigkeit: 44 W/(m · k) bei 20 ° C. (Hält Wärme gut, Geeignet für Teile, die kontinuierlich arbeiten)
- Spezifische Wärmekapazität: 465 J/(kg · k) bei 20 ° C. (absorbiert die Hitze stetig, Vermeiden Sie das Verziehen durch plötzliche Temperaturschwankungen)
- Wärmeleitkoeffizient: 12.2 μm/(m · k) (geringe Ausdehnung, kritisch für Präzisionsteile wie Zahnräder)
- Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch (zieht Magnete an, nützlich für Werkzeuge wie Magnetklemmen oder Sensoren)
1.3 Mechanische Eigenschaften
Die volle mechanische Stärke von JIS SCM420 wird danach freigeschaltetKohlensäure + Quenching + Temperieren (seine Standard -Wärmebehandlung). Im Folgenden finden Sie typische Werte, die nach japanischen Standards getestet wurden:
| Eigentum | Typischer Wert (Gekostet) | Teststandard (Er) |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | ≥ 980 MPA | Nur Z2241 |
| Ertragsfestigkeit | ≥ 785 MPA | Nur Z2241 |
| Verlängerung | ≥ 12% | Nur Z2241 |
| Bereichsreduzierung | ≥ 45% | Nur Z2241 |
| Härte (Brinell) | 240 - 300 Hb | Nur Z2243 |
| Härte (Rockwell c) | 25 - 32 HRC (Kern) / 58 - 62 HRC (Oberfläche) | Nur Z2245 |
| Härte (Vickers) | 245 - 305 Hv | Er Z2244 |
| Aufprallzählung | ≥ 70 J | Er Z2242 |
| Ermüdungsstärke | ~ 530 MPA | Nur Z2273 |
1.4 Andere Eigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit: Mäßig (widersteht milde Feuchtigkeit und Öle; Verwenden Sie Zinkbeschichtung oder Lack für Umgebungen im Freien/feuchten Umgebungen)
- Resistenz tragen: Exzellent (thanks to carburizing and Chrom (Cr); Perfekt für bewegliche Teile wie Zahnräder oder Lager)
- Verarbeitbarkeit: Gut (weich im geglühten Zustand; Verwenden Sie Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) oder Carbid -Werkzeuge mit Schneidflüssigkeit, um den Verschleiß zu verringern)
- Schweißbarkeit: Akzeptabel (vorheizen zu 250 -300 ° C und Hitze nach dem Schweigen, um Risse zu vermeiden; Verwenden Sie niedrige Wasserstoffelektroden)
- Härtbarkeit: Hervorragend (Das Kohlensäure durchdringt tief durch, Erstellen einer harten äußeren Schicht und einem harten Kern-ideal für hohe Tragenteile)
2. Anwendungen von JIS SCM420 Legierungstahl
JIS SCM420s Kohlensfähigkeit und Zähigkeit machen es ideal fürHochstress, Hochverrückte Anwendungen. Hier sind seine häufigsten Verwendungszwecke, mit realen Beispielen:
2.1 Automobilindustrie
Autos und Lastwagen verlassen sich auf die Haltbarkeit für wichtige Getriebeteile:
- Getriebe: Ein japanischer Autohersteller verwendet es für manuelle Getriebe - es ist eine Kohlensäureoberfläche (HRC 58–62) gibt Resistenz tragen that extends gear life by 40% vs. Kohlenstoffstahl.
- Wellen: Kompakte SUVs verwenden JIS SCM420 -Antriebswellen; es ist Ermüdungsstärke (~ 530 MPA) verarbeitet ein konstantes Drehmoment, ohne zu brechen.
- Achsen: Commercial vans use it for rear axles—its Aufprallzählung (≥70 j) verhindert Biegen während der schweren Belastung.
2.2 Maschinenbau
Industriemaschinen profitieren von der Härtbarkeit:
- Lager: Eine Fertigungsanlage verwendet es für Förderbänder - seine Karobellenschicht reduziert die Ausfallzeiten der Wartung durch 30%.
- Walzen: Druckmaschinen verwendet es für Druckrollen; es ist Härte (240–300 HB -Kern) widersteht den Verschleiß durch Papierreibung.
- Bolzen und Befestigungselemente: High-speed machine tools use it for critical bolts—its Zugfestigkeit (≥980 MPa) widersteht Vibrationslösen.
2.3 Schwere Maschinen
Für groß angelegte Geräte, Es bietet zuverlässige Leistung:
- Federn: Konstruktionsbagger verwenden es für Eimerfedern; seine Elastizität (vom Temperieren) standhalten 10,000+ Kompressionszyklen.
- Strukturkomponenten: Mining machinery uses it for crusher shafts—its Härtbarkeit ensures uniform strength in thick sections.
3. Fertigungstechniken für JIS SCM420 Legierungstahl
Maximieren Sie die Leistung von JIS SCM420, Befolgen Sie diese von der Industrie geprovten Produktionsstufen:
3.1 Stahlherstellungsprozesse
Es wird normalerweise mit zwei Methoden erzeugt:
- Elektrischer Lichtbogenofen (EAF): Am häufigsten für mittlere Chargen. Schrottstahl wird mit Elektroden geschmolzen, Dann Chrom (Cr) Und Molybdän (MO) werden hinzugefügt, um die Zielzusammensetzung zu erreichen. EAF ist flexibel und reduziert Abfall, Ideal für benutzerdefinierte Teile wie große Zahnräder.
- Basis -Sauerstoffofen (Bof): Verwendet für die Massenproduktion. Geschmolzenes Eisen wird mit Sauerstoff gemischt, um Verunreinigungen zu entfernen, Dann werden Legierungselemente hinzugefügt. BOF ist schneller und kostengünstiger für Standardteile wie Schrauben.
3.2 Wärmebehandlung
Kohlensäure ist die Kernwärmebehandlung für JIS SCM420. Der Standardprozess ist:
- Glühen: Wärme zu 820 - 850 ° C., Langsam abkühlen. Mildert die Legierung für die leichtere Bearbeitung (schneidet Werkzeugkleidung durch 35%).
- Kohlensäure: Wärme zu 900 -950 ° C in einer kohlenstoffreichen Atmosphäre (Z.B., Erdgas). Erstellt eine harte Außenschicht von 0,8–1,2 mm (Kohlenstoffgehalt 0,8–1,0%) für Resistenz tragen.
- Quenching: In Öl schnell abkühlen (aus 830 - 850 ° C.). Verhärtet die kohlensäurehaltige Oberfläche zu HRC 58–62.
- Temperieren: Wärme zu 180 - 220 ° C., in der Luft abkühlen. Reduziert die Brechtigkeit und hält die Oberfläche hart.
3.3 Bildungsprozesse
JIS SCM420 wird in Teile geformt:
- Schmieden: Gehämmert oder drückt an 1100 - 1200 ° C.. Richtet das Metallkorn aus, zunehmen Zugfestigkeit von 15% vs. Teile gegossen. Wird für Zahnräder und Wellen verwendet.
- Rollen: Durch Rollen gefahren, um Bars oder Blätter herzustellen. Wird für grundlegende Formen wie Bolzenblücken verwendet.
- Extrusion: Durch einen Würfel geschoben, um komplexe Formen zu machen (Z.B., Hohlwellen). Ideal für Präzisionsteile wie Übertragungskomponenten.
3.4 Bearbeitungsverfahren
Nach der Formung, Teile sind fertig mit:
- Drehen: Verwendet eine Drehmaschine, um zylindrische Teile herzustellen (Z.B., Wellen). Verwenden Sie Schneidflüssigkeit, um eine Überhitzung zu verhindern.
- Mahlen: Verwendet einen rotierenden Schneider, um Zahnradzähne zu formen. Carbide -Tools eignen sich am besten für Präzision (Z.B., Zahnrad -Zahntoleranz ± 0,02 mm).
- Bohren: Erstellt Löcher für Schrauben. Hochgeschwindigkeitsübungen (1000–1500 U / min) Vermeiden Sie das Knacken.
- Schleifen: Glättet die Kohlenstoffoberfläche zu engen Toleranzen. Verbessert Resistenz tragen by reducing surface friction.
4. Fallstudie: JIS SCM420 in Kfz -Getriebemäumen
Eine japanische Automobilfabrik stand vor einem Problem: Ihre Carbon -Stahl -Getriebegetriebe scheiterten danach 150,000 km, kostspielige Rückrufe verursachen. Sie wechselten zu JIS SCM420 - und lösten das Problem.
4.1 Herausforderung
Die kompakten Autos der Fabrik wurden in städtischen Gebieten mit häufigen Start-Stop-Zyklen eingesetzt. Kohlenstoffstahlgänge hatten niedrigResistenz tragen UndErmüdungsstärke (400 MPA), was zu Zahnverschleiß und Getriebeschuppen führt. Die Ausfallrate war 5% pro Jahr, HULTING Brand Trust.
4.2 Lösung
Sie wechselten zu JIS SCM420 -Zahnrädern, Verwendung:
- Kohlensäure (920° C für 4 Std.) A erstellen a 1.0 mm harte äußere Schicht.
- Quenching + Temperieren (200° C) HRC erreichen 60 an der Oberfläche und 30 HRC im Kern.
- Präzisionsschleife to smooth gear teeth, Verringerung der Reibung und Verschleiß.
4.3 Ergebnisse
- Dienstleben: Gänge jetzt zuletzt 300,000 km - verdoppeln die vorherige Lebensdauer.
- Kosteneinsparungen: Rückrufkosten um 280.000 ¥ pro Jahr senken.
- Leistung: Die Übertragungseffizienz verbesserte sich durch 5%, Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs.
5. Vergleichende Analyse: Jis scm420 vs. Andere Materialien
Wie stapelt sich JIS SCM420 gegen gemeinsame Alternativen?? Hier ist ein Side-by-Side-Vergleich:
| Material | Zugfestigkeit | Resistenz tragen | Aufprallzählung | Kosten (vs. Er ist SCM420) | Am besten für |
|---|---|---|---|---|---|
| Er ist SCM420 | ≥980 MPa | Exzellent | ≥70 j | 100% (Base) | Hochverriegelung, Präzisionsteile (Getriebe) |
| Edelstahl (Sus304) | 515 MPA | Gut | 60 J | 180% | Lebensmittel/chemische Ausrüstung |
| Kohlenstoffstahl (S45C) | 600 MPA | Niedrig | 35 J | 50% | Teile mit niedriger Stress (Klammern) |
| Legierungsstahl (SCM415) | 800 MPA | Gut | 60 J | 80% | Allgemeine Maschinenteile |
| Titan (Ti-6Al-4V) | 1100 MPA | Gut | 110 J | 800% | Leichte Luft- und Raumfahrtteile |
Schlüssel zum Mitnehmen: JIS SCM420 hat besserResistenz tragen als SCM415 oder Kohlenstoffstahl, Vielen Dank an Carburizing. Es ist billiger als Edelstahl und Titan, Es ist zum besten Wert fürHochverriegelung, Präzisionsanwendungen.
Perspektive der Yigu -Technologie auf JIS SCM420 Legierungstahl
Bei Yigu Technology, JIS SCM420 ist unsere oberste Wahl für Kohlenstoffteile wie Kfz -Zahnräder. Wir haben es Kunden für geliefert 12+ Jahre, und es istHärtbarkeit UndMolybdän verstärkter Ermüdungsstärke konsequent strenge Standards erfüllen. Wir optimieren den Kohlensaugenprozess, um eine einheitliche harte Schicht zu gewährleisten, Kunden helfen, ein Teilleben um 2–3x zu verlängern. Für den Außengebrauch, Wir kombinieren es mit Anti-Rust-Beschichtungen. Für Hersteller, die langlebig benötigen, kostengünstige hohe Treue, JIS SCM420 ist unübertroffen.
FAQ über JIS SCM420 Legierungstahl
1. Ist JIS SCM420 genauso wie AISI 4120?
Ja - JIS SCM420 ist nahezu identisch mit AISI 4120 (Amerikanischer Standard) in chemischer Zusammensetzung und Leistung. Sie können austauschbar verwendet werden, Machen Sie JIS SCM420 zu einer großartigen Wahl für globale Lieferketten.
2. Kann JIS SCM420 ohne Vergütung verwendet werden??
Es kann, Es wird jedoch für hohe Trabteile empfohlen. Ohne zu kohlensäure, es istResistenz tragen ist niedriger (Ähnlich wie milder Legierungsstahl), Es ist also nur für Teile mit geringer Stress wie nichtkritische Wellen oder Klammern geeignet.
3. Wie man die Korrosionsbeständigkeit von JIS SCM420 verbessert?
Fügen Sie eine Schutzbeschichtung hinzu: Zinkbeschichtung (Für Teile im Freien wie Bolzen), Pulverbeschichtung (für strukturelle Komponenten), oder Chrombeschichtung (für bewegliche Teile wie Lager). Diese Behandlungen verlängern die Lebensdauer in feuchten Umgebungen um 5 bis 10 Jahre.
