Wenn Sie nach einer kostengünstigen Auswirkung suchen, Hochfestes Legierungsstahl für mechanische Teile wie Zahnräder oder Wellen-JIS SCR440 Legierungstahl ist eine ausgezeichnete Wahl. Als japanischer Standard -Chromlegierungsstahl, Es balanciert feste Aushärten, Resistenz tragen, und Verwirrbarkeit. Dieser Leitfaden bricht alles auf, was Sie wissen müssen, von seinem chemischen Make-up bis zur realen Verwendungszwecke, Um Ihnen zu helfen, fundierte Entscheidungen für Ihre Projekte zu treffen.
1. Materialeigenschaften von JIS SCR440 Legierungstahl
Die Leistung von JIS SCR440 ist in seinen ausgewogenen Eigenschaften verwurzelt, Alle entsprechen den JapanerEr G4105 Standard. Lassen Sie uns jeden wichtigen Aspekt klar untersuchen.
1.1 Chemische Zusammensetzung
Die Elemente in JIS SCR440 arbeiten zusammen, um die Stärke zu steigern, Härte, und Haltbarkeit. Unten finden Sie den Standard -Kompositionsbereich:
| Element | Symbol | Kompositionsbereich (%) | Schlüsselrolle in der Legierung |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | C | 0.38 - 0.45 | VerbessertZugfestigkeit und Oberflächenhärte; kritisch für Verschleiß-resistente Teile |
| Chrom (Cr) | Cr | 0.90 - 1.20 | VerbessertHärtbarkeit UndKorrosionsbeständigkeit; verhindert Oxidation bei mäßigen Temperaturen |
| Mangan (Mn) | Mn | 0.60 - 0.90 | SteigertVerarbeitbarkeit und Getreideverfeinerung; reduziert die Sprödigkeit nach Wärmebehandlung |
| Silizium (Und) | Und | 0.15 - 0.35 | Fungiert als Desoxidisator während der Stahlherstellung; stärkt die Legierung, ohne die Duktilität zu verlieren |
| Molybdän (MO) | MO | ≤ 0.15 | Spurenmengen verbessern die Hochtemperaturstabilität leicht; Kein primäres Legierungselement |
| Nickel (In) | In | ≤ 0.25 | Minimaler Inhalt; Kleine Mengen verbessern sich leichtAufprallzählung |
| Schwefel (S) | S | ≤ 0.030 | Niedrig gehalten, um zu vermeiden, dass Risse und Sprödigkeit in Hochstressanwendungen eingesetzt werden |
| 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 für gleichmäßige Festigkeit über den Teil |
1.2 Physische Eigenschaften
Diese Merkmale bestimmen, wie sich JIS SCR440 unter verschiedenen Arbeitsbedingungen verhält - wie Temperaturänderungen oder Magnetfelder:
- Dichte: 7.85 g/cm³ (In Übereinstimmung mit den meisten Eisenlegierungen, Einfach in bestehende Designs integrieren)
- Schmelzpunkt: 1430 - 1450 ° C. (high enough for Hochtemperaturanwendungen like industrial rollers or engine parts)
- Wärmeleitfähigkeit: 45 W/(m · k) bei 20 ° C. (Hält Wärme gut, Geeignet für Teile, die kontinuierlich arbeiten)
- Spezifische Wärmekapazität: 470 J/(kg · k) bei 20 ° C. (absorbiert die Hitze stetig, Vermeiden Sie das Verziehen durch plötzliche Temperaturschwankungen)
- Wärmeleitkoeffizient: 12.0 μm/(m · k) (geringe Ausdehnung, kritisch für Präzisionsteile wie Zahnräder oder Wellen)
- Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch (zieht Magnete an, nützlich für Werkzeuge wie Magnetklemmen oder Sensoren)
1.3 Mechanische Eigenschaften
Die volle mechanische Stärke von JIS scr440 wird danach freigeschaltetQuenching + Temperieren (seine Standard -Wärmebehandlung). Im Folgenden finden Sie typische Werte, die nach japanischen Standards getestet wurden:
| Eigentum | Typischer Wert | Teststandard (Er) |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | ≥ 1000 MPA | Nur Z2241 |
| Ertragsfestigkeit | ≥ 800 MPA | Nur Z2241 |
| Verlängerung | ≥ 12% | Nur Z2241 |
| Bereichsreduzierung | ≥ 45% | Nur Z2241 |
| Härte (Brinell) | 229 - 286 Hb | Nur Z2243 |
| Härte (Rockwell c) | 23 - 30 HRC | Nur Z2245 |
| Härte (Vickers) | 230 - 290 Hv | Er Z2244 |
| Aufprallzählung | ≥ 50 J | Er Z2242 |
| Ermüdungsstärke | ~ 520 MPA | Nur Z2273 |
1.4 Andere Eigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit: Mäßig (widersteht milde Feuchtigkeit, Öle, und industrielle Chemikalien; Verwenden Sie Zinkbeschichtung oder Lack für Umgebungen im Freien/feuchten Umgebungen)
- Resistenz tragen: Gut (dank Chrom (Cr) und Wärmebehandlung; Geeignet für bewegliche Teile wie Lager oder Walzen)
- Verarbeitbarkeit: Gerecht (weicher im geglühten Zustand; Verwenden Sie Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) oder Carbid -Werkzeuge mit Schneidflüssigkeit, um den Werkzeugverschleiß zu verringern)
- Schweißbarkeit: Akzeptabel (vorheizen zu 250 -300 ° C und Hitze nach dem Schweigen, um Risse zu vermeiden; Verwenden Sie niedrige Wasserstoffelektroden)
- Härtbarkeit: Exzellent (Wärmebehandlung dringt tief durch, Gewährleistung einer gleichmäßigen Festigkeit in dicken Teilen wie schweren Maschinenwellen)
2. Anwendungen von JIS SCR440 Legierungstahl
JIS SCR440 -Mischung aus Stärke, Erschwinglichkeit, und Vielseitigkeit macht es ideal fürHochstress-Anwendungen Branchen. Hier sind seine häufigsten Verwendungszwecke, mit realen Beispielen:
2.1 Automobilindustrie
Autos und Nutzfahrzeuge verlassen sich auf die Haltbarkeit für wichtige mechanische Teile:
- Getriebe: A Japanese automaker uses it for manual transmission gears—its Resistenz tragen verlängert die Lebensdauer um 30% vs. Kohlenstoffstahl.
- Wellen: Compact Trucks verwenden JIS SCR440 -Antriebswellen; es ist Ertragsfestigkeit (≥ 800 MPa) griff 20 Tonnen Ladungen ohne Biegen zu.
- Bolzen und Befestigungselemente: High-performance sedans use it for engine mount bolts—their Zugfestigkeit (≥1000 MPa) Vibration lockern.
2.2 Maschinenbau
Industriemaschinen benötigen Teile, die durch kontinuierliche Verwendung dauern:
- Lager: A manufacturing plant uses it for conveyor belt bearings—its Härte (229–286 Hb) schneidet die Ausfallzeit von Wartung durch 20%.
- Walzen: Druckmaschinen verwendet es für Druckrollen; es ist Ermüdungsstärke (~ 520 MPA) stand den wiederholten Kontakt mit Papier aus.
- Federn: Kleine Bauwerkzeuge (wie Jackhammers) Verwenden Sie es für Kompressionsfedern; seine Elastizität (vom Temperieren) Griffe 8,000+ Zyklen.
2.3 Schwere Maschinen
Für groß angelegte Geräte, Es bietet zuverlässige Stärke:
- Kranwellen: Small port cranes use it for hoist shafts—its Aufprallzählung (≥ 50 J.) verhindert Bruch beim Anheben von 25-Tonnen-Behältern.
- Strukturelle Befestigungselemente: Landwirtschaftliche Maschinen (wie Traktoren) Verwendet JIS SCR440 Bolzen; ihre Korrosionsbeständigkeit (mit Anti-Rust-Beschichtung) steht vor Schlamm und Regen.
3. Fertigungstechniken für JIS SCR440 Legierungstahl
Maximieren Sie die Leistung von JIS scr440, 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) is added to reach the target composition. 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
Die Wärmebehandlung ist entscheidend, um das volle Potenzial von JIS SCR440 freizuschalten. Der Standardprozess für Teile mit hohem Stress ist:
- Glühen: Wärme zu 820 - 850 ° C., Langsam abkühlen. Mildert die Legierung für die leichtere Bearbeitung (schneidet Werkzeugkleidung durch 30%).
- Quenching: Wärme zu 840 - 860 ° C., In Öl schnell abkühlen. Hardens the steel to reach Zugfestigkeit ≥1000 MPa.
- Temperieren: Wärme zu 500 - 550 ° C., in der Luft abkühlen. Reduziert die Sprödigkeit und behält die Festigkeit bei - kritisch für Teile wie Zahnräder oder Wellen.
- Kohlensäure (optional): Wärme zu 900 -950 ° C in einer kohlenstoffreichen Atmosphäre. Fügt eine harte äußere Schicht hinzu (0.8–1,0 mm dick) zu steigern Resistenz tragen (Ideal für Lager).
3.3 Bildungsprozesse
JIS SCR440 wird in Teile geformt:
- Schmieden: Gehämmert oder drückt an 1100 - 1200 ° C.. Richtet die Getreidestruktur des Metalls aus, zunehmen Zugfestigkeit von 12% vs. Teile gegossen. Für Zahnräder verwendet, Wellen, und Krankomponenten.
- Rollen: Durch Rollen gefahren, um Bars zu machen, Blätter, oder Stangen. Wird für Basisformen wie Bolzenblücken oder Federbrühe verwendet.
- Extrusion: Durch einen Würfel geschoben, um komplexe Formen zu machen (Z.B., Hohlwellen). Ideal für Präzisionsteile wie Automobilübertragungskomponenten.
3.4 Bearbeitungsverfahren
Nach der Formung, Teile werden mit Präzisionsbearbeitung fertiggestellt:
- Drehen: Verwendet eine Drehmaschine, um zylindrische Teile herzustellen (Z.B., Wellen). Verwenden Sie Schnittflüssigkeit (Z.B., Mineralöl) Um eine Überhitzung und Werkzeugkleidung zu verhindern.
- Mahlen: Verwendet einen rotierenden Schneider, um Zahnradzähne oder Lagerrennen zu formen. Carbid -Tools eignen sich am besten für eine hohe Präzision (Z.B., Zahnrad -Zahntoleranz ± 0,02 mm).
- Bohren: Erstellt Löcher für Bolzen oder Befestigungselemente. Hochgeschwindigkeitsübungen (900–1400 U / min) Vermeiden Sie das Knacken.
- Schleifen: Glätten Oberflächen bis hin zu engen Toleranzen (Z.B., ± 0,01 mm für die Lagerung innerer Ringe). Verbessert Resistenz tragen by reducing surface friction.
4. Fallstudie: JIS SCR440 in Automobilgetriebe Zahnrädern
Ein Lieferant für japanische Kfz -Teile hatte vor einem Problem: Ihre Carbon -Stahl -Getriebegetriebe scheiterten danach 160,000 km, zu Kundenbeschwerden führen. Sie wechselten zu JIS SCR440 - und lösten das Problem.
4.1 Herausforderung
Die Zahnräder des Lieferanten wurden in kompakten Autos mit häufigen Stadtfahrten verwendet (Start-Stop-Zyklen). Kohlenstoffstahlgänge hatten niedrigErmüdungsstärke (400 MPA) UndResistenz tragen, was zu Zahnverschleiß und Getriebeschuppen führt. Die Ausfallrate war 6% pro Jahr, den Ruf des Lieferanten verletzen.
4.2 Lösung
Sie wechselten zu JIS SCR440 -Zahnrädern, Verwendung:
- Schmieden (1150° C) Getreidestruktur auszurichten und die Festigkeit zu steigern.
- Quenching (850° C) + Temperieren (530° C) zu erreichen 820 MPA Ertragsfestigkeit Und 55 J Aufprallzählung.
- Präzisionsschleife to smooth gear teeth, Verringerung der Reibung und Verschleiß.
4.3 Ergebnisse
- Dienstleben: Gänge jetzt zuletzt 320,000 km - verdoppeln die vorherige Lebensdauer.
- Kosteneinsparungen: Reduzierter Ersatzteilkosten um 240.000 Yen pro Jahr.
- Zuverlässigkeit: Die Fehlerrate fiel ab 6% Zu 1%, Wiederherstellung des Kundenvertrauens.
5. Vergleichende Analyse: Er scr440 vs. Andere Materialien
Wie stapelt sich JIS SCR440 gegen gemeinsame Alternativen?? Unten finden Sie einen Nebenseitigen Vergleich der wichtigsten Merkmale:
| Material | Zugfestigkeit | Aufprallzählung | Korrosionsbeständigkeit | Kosten (vs. Er scr440) | Am besten für |
|---|---|---|---|---|---|
| Er scr440 | ≥1000 MPa | ≥ 50 J. | Mäßig | 100% (Base) | Hochstress, Kostensensitive Teile |
| Edelstahl (Sus304) | 515 MPA | 60 J | Exzellent | 170% | Lebensmittel/chemische Ausrüstung |
| Kohlenstoffstahl (S45C) | 600 MPA | 35 J | Niedrig | 50% | Teile mit niedriger Stress (Klammern) |
| Legierungsstahl (SCM440) | 1080 MPA | 60 J | Mäßig | 110% | Hochleistungs-Teile (Motorwellen) |
| Aluminium (A6061) | 310 MPA | 110 J | Gut | 120% | Leichte Teile (Autorahmen) |
Schlüssel zum Mitnehmen: JIS SCR440 bietet besserZugfestigkeit als Kohlenstoffstahl und Aluminium, während er billiger ist als SCM440 oder Edelstahl. Es ist der beste Wert fürHochstress, Kostensensitive Anwendungen wie Standard-Getriebe Zahnräder oder mittelschwere Wellen.
Perspektive der Yigu -Technologie auf JIS SCR440 Legierungstahl
Bei Yigu Technology, JIS SCR440 ist eine Anlaufstelle für Kunden, die zuverlässig benötigen, Erschwingliche hochfeste Teile. Wir haben es für Kfz -Zahnräder und Maschinenwellen für 10+ Jahre, und es istHärtbarkeit UndResistenz tragen konsequent den Leistungsbedarf der mittleren Reichweite erfüllen. Wir empfehlen oft, das Tempern für leichtere Bearbeitung und Hartnahlerbeschichtungen für den Gebrauch im Freien zu erhalten, Helfen Sie Kunden, die Wartungskosten durch zu senken 25%. Für Hersteller balancieren die Leistung und das Budget aus, JIS SCR440 ist eine unschlagbare Wahl.
FAQ über JIS SCR440 Legierungstahl
1. Kann jis scr440 bei kalten Temperaturen verwendet werden?
Ja - esAufprallzählung (≥ 50 J.) Lassen Sie es bei Temperaturen bis zu -15 ° C zuverlässig abschneiden. Für kältere Klimazonen (-20° C oder unten), Passen Sie den Temperaturprozess an (niedriger bis 480–500 ° C.) Härte auf ≥ 60 J zu steigern.
2. Was ist der Unterschied zwischen JIS SCR440 und SCM440?
SCM440 enthältMolybdän (MO) (0.15–0,25%), geben 8% höherZugfestigkeit und bessere Hochtemperaturstabilität als SCR440. Wählen Sie SCM440 für extremer Stress; SCR440 für kostengünstige, Teile mit mittlerer Stress.
3. So verbessern Sie JIS SCR440 -Korrosionsbeständigkeit?
Fügen Sie eine Schutzbeschichtung hinzu: Zinkbeschichtung (für Außenschrauben), Pulverbeschichtung (für strukturelle Komponenten), oder Chrombeschichtung (für bewegliche Teile wie Lager). Diese Behandlungen verlängern die Lebensdauer in feuchten Umgebungen um 5 bis 8 Jahre.
