Wenn Sie im Maschinenbau arbeiten, Automobilherstellung, oder Bau, S55C Carbon Structural Steel ist eine mittelkohlenstoffhaltige Option, die es wert ist, verstanden zu werden. Es gleicht eine beeindruckende Stärke aus, Resistenz tragen, und Verarbeitbarkeit - aber woher wissen Sie, ob es für Ihr Projekt richtig geeignet ist? Dieser Leitfaden bricht seine Schlüsselmerkmale ab, Anwendungen in der Praxis, Herstellungsschritte, und wie es im Vergleich zu anderen Materialien ist, Helfen Sie Ihnen, selbstbewusste Entscheidungen zu treffen.
1. Materialeigenschaften von S55C Carbon Stahlstahl
Die Leistung von S55C beginnt mit seinen gut engineerierten Eigenschaften. Lassen Sie uns in seine tauchenChemische Zusammensetzung, Physische Eigenschaften, Mechanische Eigenschaften, UndAndere Eigenschaften mit klaren Daten und Erklärungen.
1.1 Chemische Zusammensetzung
S55C folgt JIS G4051 (ein Schlüsselstandard für Kohlenstoffstähle), mit präzisen Elementverhältnissen, um Stärke zu liefern. Unten finden Sie die typische Komposition:
| Element | Inhaltsbereich (%) | Schlüsselfunktion |
|---|---|---|
| Kohlenstoff (C) | 0.52–0,58 | Der Haupttreiber der Härte und Zugfestigkeit |
| Mangan (Mn) | 0.60–0.90 | Verbessert die Duktilität und Verarbeitbarkeit, ohne die Stärke zu verringern |
| Silizium (Und) | 0.15–0.35 | Verbessert die Wärmefestigkeit während des Rollen- und Wärmebehandlung |
| Schwefel (S) | ≤ 0,030 | Minimiert, um Sprödigkeit und Knacken zu vermeiden |
| Phosphor (P) | ≤ 0,030 | Beschränkt, um kalte Sprödigkeit zu verhindern (kritisch für die Verwendung von Niedrigtemperaturen) |
| Spurenelemente | ≤ 0,20 (gesamt) | Kleine Mengen Chrom (Cr) oder Nickel (In)- Keine wichtigen Auswirkungen auf die Kernleistung |
1.2 Physische Eigenschaften
Diese Merkmale beeinflussen, wie sich S55C in verschiedenen Umgebungen und Herstellungsprozessen verhält:
- Dichte: 7.85 g/cm³ (Standard für Kohlenstoffstähle - einfach, um das Teilgewicht für das Design zu berechnen)
- Schmelzpunkt: 1490–1520 ° C. (kompatibel mit gemeinsamen Warte- und Wärmebehandlungsmethoden)
- Wärmeleitfähigkeit: 47 W/(m · k) bei 20 ° C. (Gut für die Wärmeabteilung in Maschinenteilen wie Zahnräder)
- Spezifische Wärmekapazität: 465 J/(kg · k) (behandelt die Temperaturänderungen ohne Verzerrung)
- Elektrischer Widerstand: 155 nω · m (höher als mit kohlenstoffarmen Stählen-nicht ideal für elektrische Komponenten)
- Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch (reagiert auf Magnete, nützlich für die industrielle Sortierung oder Montage)
1.3 Mechanische Eigenschaften
Die mechanische Stärke von S55C macht es ideal für tragende und abgenutzte Teile. Schlüsselwerte (getemperter Staat, sofern nicht angegeben):
| Eigentum | Typischer Wert | Warum ist es wichtig |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 620–760 MPA | Griffe Ziehkräfte in Wellen oder Achsen |
| Ertragsfestigkeit | ≥380 MPa | Widersteht der dauerhaften Verformung unter schweren Lasten |
| Härte | 180–220 Brinell (geglüht); bis zu 58 HRC (gelöscht/temperiert) | Balances Maschinabilität (geglüht) und Widerstand tragen (hitzebehandelt) |
| Duktilität | ≥ 12% Dehnung | Flexibel genug, um zu schmieden, aber weniger als kohlenstoffarme Stähle |
| Aufprallzählung | ≥ 28 J bei 20 ° C | Mäßige Zähigkeit-am besten für nicht kte Umgebungen |
| Ermüdungsbeständigkeit | ~ 300 MPa | Erholt wiederholte Spannung in beweglichen Teilen wie Getriebe Zahnrad |
1.4 Andere Eigenschaften
- Korrosionsbeständigkeit: Niedrig (Anfällig für Rost; braucht Oberflächenbehandlung wie Galvanisierung, Malerei, oder Ölen für den Außengebrauch im Freien)
- Schweißbarkeit: Mäßig (erfordert Vorheizen auf 180–250 ° C, um ein Riss zu vermeiden; Nach der Schweißglühungen für dicke Teile empfohlen)
- Verarbeitbarkeit: Gut (leicht gebohrt, umgedreht, oder mit Standard -Carbid -Werkzeugen gemahlen - am besten im getemperten Zustand)
- Formbarkeit: Mäßig (Kann heiß in komplexe Formen heiß geschmiedet werden, aber kaltbildende kann zu Rissen führen)
2. Anwendungen von S55C Carbon Stahlstahl
S55Cs Mischung aus Kraft und Verschleißfestigkeit macht es in der Branche vielseitig vielseitig. Hier sind reale Verwendungen mit spezifischen Beispielen:
2.1 Maschinenbau
- Wellen: Industriepumpenwellen (Z.B., in Wasseraufbereitungsanlagen) Verwenden Sie S50C - seine Zugfestigkeit (620–760 MPA) Griff Hochgeschwindigkeitsrotation, und Wärmebehandlung erhöht die Oberflächenhärte, um dem Verschleiß zu widerstehen.
- Getriebe: Hochleistungsförderer (in Bergbau- oder Produktionsanlagen) Verwenden Sie S55C 58 HRC -Härte (Nach dem Löschen/Temperieren) widersteht Zahnkleidung, Verlängerung der Lebensdauer auf 3+ Jahre.
- Lager: Große Industrielagerrennen (für Elektromotoren) Verwenden Sie S55C - Die Bevollmächtigbarkeit sorgt für genaue Abmessungen für die glatte Rotation.
2.2 Automobilindustrie
- Motorkomponenten: Nockenwellen für Dieselmotoren (Z.B., In Pickup -Trucks wie Toyota Hilux) Verwenden.
- Übertragsteile: Schaltgetriebe Hauptzuggeräte (in kommerziellen Transpors wie Ford Transit) Verwenden.
- Achsen: Leichte LKW -Frontachse verwenden S55C - seine Ertragsfestigkeit (≥380 MPa) verarbeitet schwere Lasten und raues Gelände, ohne sich zu biegen.
2.3 Konstruktion
S55C ist für große Strukturen seltener, zeichnet sich jedoch für kleine aus, Hochfeste Komponenten:
- Strukturstrahlanschlüsse: Industrielagerstahlstrahlen verwenden S55C -Schrauben - seine Härte widersetzt sich unter Vibrationen von schweren Maschinen lockert.
- Traversen: Kleine Fußgängerbrückenbinder verwenden S55C -Klammern - die Stärke verringert die Notwendigkeit zusätzlicher Unterstützung, Raum retten.
2.4 Andere Anwendungen
- Schiffbau: Kleine Bootspropellerwellen verwenden S55C - seine Festigkeit geht mit Wasserdruck ab, und Malerei verhindert Korrosion aus Salzwasser.
- Eisenbahnschienen: Bahnschalterkomponenten (wie Frösche) Verwenden.
- Industrieausrüstung: Hydraulische Pressewieder verwenden S55C - seine hohe Zugfestigkeit widersetzt sich der Deformation unter extremem Druck.
3. Herstellungstechniken für S55C Carbon Stahlstahl
Die Erzeugung hochwertiger S55C erfordert eine präzise 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 0,52–0,58% C zu erreichen. Diese Methode ist schnell und reduziert Abfall.
- 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). Dieser Schritt sorgt für eine gleichmäßige Kornstruktur.
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), S55C ist auf 900–1000 ° C erhitzt und mit Stanze geformt - die Kornstruktur für die Haltbarkeit verstärkt.
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 Stiften mit hoher Präzision.
3.4 Wärmebehandlung
Die Wärmebehandlung ist entscheidend, um die Eigenschaften von S55C für bestimmte Verwendungen anzupassen:
- Glühen: Erhitzen auf 820–860 ° C., Langsam abkühlen - Stahl zur Bearbeitung oder Formung.
- Löschen/Temperieren: Erhitzen auf 820–860 ° C., Wasser oder Öl löschen, dann temperieren.
- Oberflächenhärtung: Kohlensäure (Hinzufügen von Kohlenstoff zur Oberfläche) gefolgt von dem löschen (Ideal für Zahnräder).
4. Fallstudien: S55C in realen Projekten
4.1 Mechanische Komponente: Hochleistungsförderer
Ein Bergbauunternehmen benötigte Zahnräder für ihr Kohlefördersystem, das den 12-stündigen täglichen Gebrauch standhalten konnte. Sie wählten S55C für seine:
- Hohe Härte (55 HRC nach Wärmebehandlung) Verschleiß gegen Kohlestaub zu widerstehen.
- Ermüdungsbeständigkeit (~ 300 MPa) Konstante Rotation ertragen.
- Kosteneffizienz (40% billiger als Legierungsstähle mögen 4340).
Ergebnis: Zahnräder dauerten 4 Jahre ohne Ersatz-verdoppeln Sie die Lebensdauer früherer Kohlenstoffstahlgeräte.
4.2 Automobilanwendung: Dieselmotor -Nockenwellen
Ein kommerzieller Lkw-Hersteller verwendete S55C für Nockenwellen in seinen 6-Zylinder-Dieselmotoren:
- Wärmebehandlung (Quenching + Temperieren) verhärtete Nockenlappen zu 58 HRC, Ventilverschleiß widerstehen.
- Die maschinelle Fähigkeit von getempertem S55C ermöglichte eine präzise Gestaltung von CAM -Profilen.
Ergebnis: Nockenwellen vergingen 200,000 KM -Haltbarkeitstests ohne Anzeichen von Verschleiß.
4.3 Konstruktion: Industrial Warehouse Beam Connectors
Eine Bauunternehmen verwendete S55C -Schrauben, um Stahlträste in a zu verbinden 10,000 M² Industrielager:
- S55C -Ertragsfestigkeit (≥380 MPa) behandelte das Gewicht der Solarmodule auf dem Dach.
- Schützte Bolzen aus Feuchtigkeit verzapfen, Rost verhindern.
Ergebnis: Nachdem wurde kein Bolzenlockern oder Verformungen gemeldet 5 jahrelange Nutzung.
5. Vergleichende Analyse: S55C vs. Andere Materialien
5.1 Vergleich mit anderen Stählen
| Material | Zugfestigkeit (MPA) | Korrosionsbeständigkeit | Kosten vs. S55C | Am besten für |
|---|---|---|---|---|
| S55C Kohlenstoffstahl | 620–760 | Niedrig | Base (100%) | Getriebe, Wellen, Mechanische Teile mit hoher Verschwendung |
| Kohlenstoffstahl (S10c) | 320–450 | Niedrig | 75% | Schweißteile (Z.B., Klammern) |
| Legierungsstahl (4340) | 1000–1200 | Mäßig | 220% | Hochstress-Teile (Z.B., Flugzeugfahrwerk) |
| Edelstahl (304) | 515 | Exzellent | 380% | 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. 620–760 MPA)-Verwenden Sie S55C für hochfeste mechanische Teile.
- Kohlefaserverbundwerkstoffe: Stärker (Zugfestigkeit 3000 MPA) Aber 9x teurer - verwenden Sie für die Luft- und Raumfahrt; S55C ist besser für den industriellen/Automobilgebrauch.
- Kunststoff (PA66): Billiger, aber weniger stark (Zugfestigkeit 80 MPA)-Verwenden Sie für Teile mit niedrigen Last; S55C für tragende Komponenten.
5.3 Vergleich mit anderen strukturellen Materialien
- Beton: Billiger für große Strukturen, aber schwerer - verwenden S55C für kleine, Starke Komponenten (Z.B., Strahlanschlüsse) Dieser Beton kann nicht ersetzen.
- Holz: Umweltfreundlicher, aber weniger langlebig-verwenden Sie S55C für Teile, die Feuchtigkeit oder schweren Lasten ausgesetzt sind (Z.B., Schiffspropellerwellen).
6. Ansicht der Yigu -Technologie auf S55C Carbon Stahlstahl
Bei Yigu Technology, S55C ist unsere oberste Wahl für Mittelautos, Teile mit hoher Verschlüsselung. Seine Stärke (620–760 MPa -Zug) und die Verarbeitbarkeit macht es perfekt für Zahnräder, Wellen, und Automobilachse. Wir empfehlen das Glühen für die einfache Verarbeitung und Löschung/Temperierung für Verschleißfestigkeit. Für den Außengebrauch, Unsere Zinkaluminiumbeschichtung steigert die Korrosionsresistenz, Teillebensdauer durch 30%. Es ist zwar nicht ideal für kalte Klimazonen, Es bietet einen unschlagbaren Wert für Industrieprojekte, die ein Gleichgewicht zwischen Stärke und Kosten benötigen.
FAQ über S55C Carbon Stahlstahl
- Kann S55C in kalten Klimazonen verwendet werden??
NEIN, nicht empfohlen. Die Auswirkungen fällt unter 20 ° C ab (≥ 28 J bei 20 ° C, aber ≤ 15 J bei -10 ° C), So kann es unter Stress knacken. Verwenden Sie kaltbeständige Stähle wie S355JR für kalte Regionen. - Benötige ich spezielle Werkzeuge zum Maschinen von S55C??
NEIN. Standard -Carbide -Tools funktionieren gut. Für hitzebehandelte S55C (härter als geglüht), Verwenden Sie scharfe Werkzeuge und Kühlmittel, um Überhitzung und Werkzeugkleidung zu vermeiden. - Wie unterscheidet sich S55C von S50C??
S55C hat einen höheren Kohlenstoffgehalt (0.52–0,58% vs. 0.47–0,53% für S50C), es stärker machen (Zugfestigkeit 620–760 MPa vs. 590–730 MPA) aber etwas weniger duktil. Verwenden Sie S50C für Teile, die mehr Flexibilität benötigen; S55C für höhere Stärke, Hochverrückte Anwendungen.
