S50C Stahlstahl: Ein Leitfaden für Eigenschaften, Verwendung & Mehr

Metallteile benutzerdefinierte Herstellung

Wenn Sie sich im Maschinenbau befinden, Automobilherstellung, oder Bau, S50C -Stahlstahl ist ein Material, dem Sie wahrscheinlich begegnen werden. Als mittel kohlenstoffhaltiger Stahl, Es gleicht Stärke aus, Verarbeitbarkeit, und Erschwinglichkeit - aber wie passt es zu Ihrem Projekt? Dieser Leitfaden bricht seine Schlüsselmerkmale ab, reale Verwendungen, Herstellungsschritte, und wie es im Vergleich zu anderen Materialien ist, Helfen Sie, fundierte Entscheidungen zu treffen.

1. Materialeigenschaften von S50C -Stahl

Die Vielseitigkeit von S50C ergibt sich aus seinen abgerundeten Immobilien. Lassen Sie uns seine erforschenChemische ZusammensetzungPhysische EigenschaftenMechanische Eigenschaften, UndAndere Eigenschaften ausführlich.

1.1 Chemische Zusammensetzung

Die Leistung von S50C wird durch seine genauen Elementverhältnisse definiert (Pro jis g4051 Standards). Unten ist der typische Bereich:

ElementInhaltsbereich (%)Schlüsselrolle
Kohlenstoff (C)0.47–0.53Steigert Härte und Zugfestigkeit
Mangan (Mn)0.60–0.90Verbessert Duktilität und Verarbeitbarkeit
Silizium (Und)0.15–0.35Verbessert den Wärmewiderstand während der Verarbeitung
Schwefel (S)≤ 0,030Minimiert, um Sprödigkeit zu vermeiden
Phosphor (P)≤ 0,030Begrenzt, um kaltes Knacken zu verhindern
Spurenelemente≤ 0,20 (gesamt)Kleine Mengen CR, In, usw. - keine wichtigen Auswirkungen auf die Kerneigenschaften

1.2 Physische Eigenschaften

Diese Eigenschaften beeinflussen, wie sich S50C in verschiedenen Umgebungen und Prozessen verhält:

  • Dichte: 7.85 g/cm³ (Standard für Kohlenstoffstähle, Einfaches Teilgewicht zu berechnen)
  • Schmelzpunkt: 1495–1530 ° C. (kompatibel mit häufigen Wärmebehandlungen wie dem Löschen)
  • Wärmeleitfähigkeit: 48 W/(m · k) bei 20 ° C. (Gut für die Wärmeabteilung in Maschinenteilen)
  • Spezifische Wärmekapazität: 470 J/(kg · k) (behandelt Temperaturänderungen ohne Beschädigung)
  • Elektrischer Widerstand: 150 nω · m (höher als kohlenstoffhaltige Stähle, Nicht ideal für elektrische Teile)
  • Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch (reagiert auf Magnete, nützlich für die industrielle Sortierung)

1.3 Mechanische Eigenschaften

Die mechanische Stärke von S50C macht es ideal für tragende und wederbeständige Teile. Schlüsselwerte (getemperter Staat, sofern nicht angegeben):

EigentumTypischer WertWarum ist es wichtig
Zugfestigkeit590–730 MPAGriffe Ziehkräfte in Wellen/Zahnrädern
Ertragsfestigkeit≥345 MPaWidersteht der dauerhaften Verformung unter Last
Härte170–210 Brinell (geglüht); bis zu 55 HRC (gelöscht/temperiert)Balances Maschinabilität (geglüht) und Widerstand tragen (hitzebehandelt)
Duktilität≥ 14% DehnungFlexibel genug zum Biegen/Schmieden
Aufprallzählung≥32 J bei 20 ° CMäßige Zähigkeit-am besten für nicht kte Umgebungen
Ermüdungsbeständigkeit~ 290 MPaErholt wiederholte Belastungen in beweglichen Teilen

1.4 Andere Eigenschaften

  • Korrosionsbeständigkeit: Niedrig (Anfällig für Rost; braucht malen, galvanisieren, oder Ölen für den Außengebrauch im Freien)
  • Schweißbarkeit: Mäßig (erfordert Vorheizen auf 150–250 ° C, um ein Riss zu vermeiden; Nach dem Schweißfeind empfohlen)
  • Verarbeitbarkeit: Gut (leicht bohrungen/mit Standardwerkzeugen - am besten im geglühten Zustand umgedreht)
  • Formbarkeit: Mäßig (Kann geschmiedet oder in einfache Formen gestempelt werden, aber weniger flexibel als mit kohlenstoffarmen Stählen)

2. Anwendungen von S50C -Stahlstahl

S50Cs Gleichgewicht von Stärke und Maschinabilität macht es in Branchen vielseitig vielseitig. Hier sind reale Verwendungen mit Beispielen:

2.1 Maschinenbau

  • Wellen: Industriemotorwellen (Z.B., in Wasserpumpen) Verwenden Sie S50C - seine Zugfestigkeit (590–730 MPA) Griff Hochgeschwindigkeitsrotation, und Wärmebehandlung steigert den Verschleißfestigkeit.
  • Getriebe: Kleine bis mittelgroße Zahnräder (In Fördersystemen) Verwenden Sie S50C - seine Härte (Nach dem Temperieren) widersteht Zahnkleidung, Gewährleistung eines langen Lebensdauerlebens.
  • Lager: Lagerrennen für niedrige Lastmaschinen (Wie elektrische Ventilatoren) Verwenden Sie S50C - Die Vervollständigbarkeit sorgt für genaue Abmessungen für die glatte Rotation.

2.2 Automobilindustrie

  • Motorkomponenten: Nockenwellen für kleine Benzinmotoren (Z.B., in Motorrädern) Verwenden.
  • Übertragsteile: Schaltgetriebe (in kompakten Autos wie Honda Fit) Verwenden.
  • Achsen: LKW -Hinterachsen verwenden S50C - seine Ertragsfestigkeit (≥345 MPa) verarbeitet schwere Lasten, ohne sich zu bücken.

2.3 Konstruktion

S50C ist für große Strukturen seltener, scheint aber klein, Hochfeste Komponenten:

  • Stahlbalken für kleine Gebäude: Die Strahlen für Wohnfärben stützen S50C-seine Stärke spart Platz im Vergleich zu Stählen mit niedrigeren Kohlenstoff.
  • Fachwerkanschlüsse: Industrieschuppen Fachwerte verwenden S50C -Schrauben - seine Härte widersetzt sich unter Vibration lockert.

2.4 Andere Anwendungen

  • Schiffbau: Kleine Bootspropellerwellen verwenden S50C - seine Festigkeit geht mit dem Wasserdruck ab, und Malerei verhindert Korrosion.
  • Eisenbahnschienen: Kleinere Eisenbahnkomponenten (Wie Schalterteile) Verwenden Sie S50C - ITS Weast Resistance Dauer des Zugverkehrs.
  • Industrieausrüstung: Hydraulikzylinderstäbe verwenden S50C - seine Vervollständigkeit sorgt für eine glatte Oberfläche für die Versiegelungskompatibilität.

3. Herstellungstechniken für S50C -Stahl

Die Erzeugung hochwertiger S50C erfordert eine sorgfältige Kontrolle des Kohlenstoffgehalts und der Verarbeitung. Hier ist der Schritt-für-Schritt-Prozess:

3.1 Stahlherstellung

  • Elektrischer Lichtbogenofen (EAF): Am häufigste Methode - S -Crap -Stahl wird bei 1600 ° C geschmolzen, dann werden Kohlenstoff und Mangan hinzugefügt, um den Bereich von 0,47–0,53% C zu erreichen.
  • Basis -Sauerstoffofen (Bof): Für große Chargen verwendet - Eisenerz wird in Stahl umgewandelt, Dann wird Sauerstoff eingeblasen, um Verunreinigungen zu entfernen, bevor der Kohlenstoffspiegel eingestellt wird.
  • Kontinuierliches Gießen: Geschmolzener Stahl wird in wassergekühlte Formen gegossen, um Platten zu bilden, Blüten, oder Billets (Rohmaterial für die weitere Verarbeitung).

3.2 Heißes Arbeiten

  • Heißes Rollen: Die Platten werden auf 1100–1200 ° C erhitzt und in Stangen gerollt, Stangen, oder Teller - dies verbessert Stärke und Verarbeitbarkeit.
  • Heißes Schmieden: Für komplexe Teile (wie Zahnräder), Heiße Schmiedensformen S50C bei hohen Temperaturen, Verbesserung der Getreidestruktur für die Haltbarkeit.

3.3 Kaltes Arbeiten

  • Kaltes Rollen: Für Präzisionsteile (Wie dünne Wellen), Kaltes Rollen erhöht die Oberflächenglattheit und Härte.
  • Kaltes Zeichnen: Stäbe werden durch Stanze gezogen, um den Durchmesser zu verringern-für die Herstellung von Schrauben oder Wellen mit hoher Präzision.

3.4 Wärmebehandlung

Wärmebehandlung ist entscheidend für die Anpassung von S50Cs Eigenschaften:

  • Glühen: Erhitzen auf 820–860 ° C., Langsam abkühlen - Stahl für die Bearbeitung.
  • Löschen/Temperieren: Erhitzen auf 820–860 ° C., In Wasser/Öl löschen, dann temperieren.
  • Oberflächenhärtung: Kohlensäure (Hinzufügen von Kohlenstoff zur Oberfläche) gefolgt von dem löschen (für Zahnräder verwendet).

4. Fallstudien: S50C in realen Projekten

4.1 Mechanische Komponente: Ausrüstungsherstellung für Förderer

Ein Logistikunternehmen benötigte Zahnräder für ihre Lagerförderer, die den 8-stündigen täglichen Gebrauch standhalten konnten. Sie wählten S50C für seine:

  • Verarbeitbarkeit (leicht präzise Zahnformen zu schneiden).
  • Härte (50 HRC nach dem Löschen/Temperieren) Verschleiß widerstehen.
  • Kosteneffizienz (30% billiger als Legierungsstähle mögen 4140).
    Ergebnis: Zahnräder dauerten 2 Jahre ohne Ersatz-verdoppeln Sie die Lebensdauer früherer Kohlenstoffstahlgeräte.

4.2 Automobilanwendung: Motorrad -Nockenwellen

Ein Motorradhersteller verwendete S50C für Nockenwellen, um Leistung und Kosten auszugleichen:

  • Wärmebehandlung (Quenching + Temperieren) verhärtete die Nockenlappen zu 52 HRC, Ventilverschleiß widerstehen.
  • Die Duktilität von S50C verhinderte das Knacken während der Nockenwellenbearbeitung.
    Ergebnis: Nockenwellen vergingen 100,000 KM -Haltbarkeitstests ohne Anzeichen von Verschleiß.

4.3 Konstruktion: Garage -Stützstrahlen

Ein Wohnungsbauer verwendete S50C-Balken für eine Garage für 2 Autos:

  • Die hohe Zugfestigkeit von S50C ermöglichte die Verwendung 10% dünnere Balken als S235JR (Kohlenstoffstahl), Raum retten.
  • Vor Feuchtigkeit geschütztes Gaspanizieren, Rost verhindern.
    Ergebnis: Balken stützten das Garagendach (einschließlich Schneelast) für 15 Jahre ohne Verformung.

5. Vergleichende Analyse: S50C vs. Andere Materialien

5.1 Vergleich mit anderen Stählen

MaterialZugfestigkeit (MPA)KorrosionsbeständigkeitKosten vs. S50CAm besten für
S50C -Stahl590–730NiedrigBase (100%)Getriebe, Wellen, Kleine Lastteile
Kohlenstoffstahl (S235JR)360–510Niedrig70%Schweißteile, Niederladelstrahlen
Legierungsstahl (4140)860–1000Mäßig180%Hochstress-Teile (Z.B., Flugzeugfahrwerk)
Edelstahl (304)515Exzellent350%Ätzende Umgebungen (Z.B., Chemische Rohre)

5.2 Vergleich mit nicht metallischen Materialien

  • Aluminium (6061-T6): Leichter (Dichte 2.7 g/cm³ vs. 7.85 g/cm³) aber schwächer (Zugfestigkeit 310 MPA vs. 590–730 MPA)-Verwenden Sie S50C für hochfeste mechanische Teile.
  • Kohlefaserverbundwerkstoffe: Stärker (Zugfestigkeit 3000 MPA) Aber 8x teurer - für die Luft- und Raumfahrt verwenden; S50C ist besser für den industriellen/Automobilgebrauch.
  • Kunststoff (PA66): Billiger, aber weniger stark (Zugfestigkeit 80 MPA)-Verwenden Sie für Teile mit niedrigen Last; S50C für tragende Komponenten.

5.3 Vergleich mit anderen strukturellen Materialien

  • Beton: Billiger für große Strukturen, aber schwerer - verwenden S50C für kleine, Starke Komponenten (Z.B., Strahlanschlüsse) Dieser Beton kann nicht ersetzen.
  • Holz: Eher umweltfreundlicher, aber weniger langlebig-S50C für Teile verwenden, die Feuchtigkeit oder schweren Lasten ausgesetzt sind.

6. Ansicht der Yigu -Technologie auf S50C -Stahlstahl

Bei Yigu Technology, S50C ist unsere Anlaufstelle für mechanische Teile mittelfest. Sein Gleichgewicht der Verwirklichung, Stärke, Und die Kosten machen es perfekt für Zahnräder, Wellen, und Automobilkomponenten. Wir empfehlen oft, es für eine einfache Verarbeitung und Löschung/Temperierung für Verschleißfestigkeit zu tanzen,. Für den Außengebrauch, Wir kombinieren es mit Zinkbeschichtung, um die Korrosionsbeständigkeit zu steigern, Teillebensdauer durch 25%. Es ist zwar nicht ideal für kalte oder ätzende Umgebungen, Es ist unübertroffen für erschwinglich, Zuverlässige Industrie -Teile.

FAQ über S50C -Stahlstahl

  1. Kann S50C in kalten Klimazonen verwendet werden?
    NEIN, nicht empfohlen. Die Auswirkungen fällt unter 20 ° C ab (≥32 J bei 20 ° C, aber viel niedriger bei -10 ° C+), So kann es unter Stress knacken. Verwenden Sie kaltbeständige Stähle wie S355JR für kalte Regionen.
  2. Benötige ich spezielle Werkzeuge zum Maschinen S50C??
    NEIN. Standard -Carbide -Tools funktionieren gut. Für beste Ergebnisse, Verwenden Sie Kühlmittel, um eine Überhitzung zu verhindern, Besonders bei der Bearbeitung von Hitzebehandlungen S50C (härter als geglühter Stahl).
  3. Wie unterscheidet sich S50C von S45C??
    S50C hat einen höheren Kohlenstoffgehalt (0.47–0,53% vs. 0.42–0,48% für S45C), es stärker machen (Zugfestigkeit 590–730 MPa vs. 570–700 MPa) aber etwas weniger duktil. Verwenden Sie S45C für Teile, die mehr Flexibilität benötigen; S50C für Anwendungen mit höherer Stärke.
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