Si necesita un acero de aleación que sobresale en la carburación, perfecta para, piezas de precisión como engranajes automotrices o ejes de maquinariaJIS SCM420 ALEAY ACERO es una opción superior. Como aleación de chromo-molibdeno de chromo japonés, equilibra una gran enduribilidad, tenacidad, y maquinabilidad. Esta guía desglosa todo lo que necesitas saber, Desde su composición química hasta usos del mundo real, para ayudarlo a usarlo de manera efectiva.
1. Propiedades del material del acero de aleación JIS SCM420
El rendimiento de JIS SCM420 proviene de sus propiedades bien equilibradas, Todos cumplen con JapónEl G4105 estándar. Exploremos cada aspecto clave claramente.
1.1 Composición química
Los elementos en JIS SCM420 trabajan juntos para aumentar el rendimiento de la carburación, fortaleza, y durabilidad. A continuación se muestra el rango de composición estándar:
| Elemento | Símbolo | Rango de composición (%) | Papel clave en la aleación |
|---|---|---|---|
| Carbón (do) | do | 0.18 - 0.23 | Bajo contenido de carbono, Ideal para la carburación (forma una capa externa dura mientras mantiene el núcleo resistente) |
| Cromo (CR) | CR | 0.90 - 1.20 | MejoraEndurecimiento yresistencia al desgaste; Mejora la profundidad de la carburación y la uniformidad |
| Molibdeno (Mes) | Mes | 0.15 - 0.25 | Incrementofatiga y estabilidad de alta temperatura; previene la fragilidad después de la carburación |
| Manganeso (Minnesota) | Minnesota | 0.60 - 0.85 | Impulsomaquinabilidad y refinamiento de grano; fortalece la aleación sin perder la ductilidad |
| Silicio (Y) | Y | 0.15 - 0.35 | Actúa como desoxidante durante la creación de acero; Mejora la fuerza general |
| Níquel (En) | En | ≤ 0.25 | Las cantidades de trazas mejoran ligeramentedureza de impacto sin aumentar los costos |
| Azufre (S) | S | ≤ 0.030 | Mantenido bajo para evitar agrietarse en piezas carburizadas y aplicaciones de alto estrés |
| Fósforo (PAG) | PAG | ≤ 0.030 | Limitado para evitar la fragilidad fría (fractura en entornos de baja temperatura) |
| Vanadio (V) | V | ≤ 0.03 | Pequeñas cantidades refinar estructura de grano, Asegurar la dureza uniforme en la parte |
1.2 Propiedades físicas
Estos rasgos muestran cómo se comporta JIS SCM420 en diferentes condiciones de trabajo, como cambios de temperatura o campos magnéticos:
- Densidad: 7.85 g/cm³ (Igual que la mayoría de las aleaciones ferrosas, fácil de integrar en los diseños existentes)
- Punto de fusión: 1420 - 1450 ° C (high enough for aplicaciones de alta temperatura like industrial rollers or engine parts)
- Conductividad térmica: 44 W/(m · k) a 20 ° C (retiene bien el calor, Adecuado para piezas que funcionan continuamente)
- Capacidad de calor específica: 465 J/(kg · k) a 20 ° C (absorbe el calor constantemente, Evitar la deformación de los cambios de temperatura repentina)
- Coeficiente de expansión térmica: 12.2 μm/(m · k) (baja expansión, crítico para piezas de precisión como engranajes)
- Propiedades magnéticas: Ferromagnético (Atrae imanes, útil para herramientas como abrazaderas magnéticas o sensores)
1.3 Propiedades mecánicas
La resistencia mecánica completa de JIS SCM420 se desbloquea después decarburador + temple + templado (su tratamiento térmico estándar). A continuación se muestran los valores típicos probados para los estándares japoneses:
| Propiedad | Valor típico (Carburado) | Estándar de prueba (Él) |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | ≥ 980 MPA | Solo z2241 |
| Fuerza de rendimiento | ≥ 785 MPA | Solo z2241 |
| Alargamiento | ≥ 12% | Solo z2241 |
| Reducción del área | ≥ 45% | Solo z2241 |
| Dureza (Brinell) | 240 - 300 media pensión | Solo z2243 |
| Dureza (Rockwell C) | 25 - 32 HRC (centro) / 58 - 62 HRC (superficie) | Solo z2245 |
| Dureza (Vickers) | 245 - 305 Hv | El z2244 |
| Dureza de impacto | ≥ 70 J | El z2242 |
| Fatiga | ~ 530 MPA | Solo z2273 |
1.4 Otras propiedades
- Resistencia a la corrosión: Moderado (Resiste la humedad y los aceites suaves; Use el revestimiento de zinc o la pintura para ambientes al aire libre/húmedos)
- Resistencia al desgaste: Excelente (thanks to carburizing and cromo (CR); Perfecto para piezas móviles como engranajes o rodamientos)
- Maquinabilidad: Bien (suave en el estado recocido; Use acero de alta velocidad (HSS) o herramientas de carburo con fluido de corte para reducir el desgaste)
- Soldadura: Aceptable (precalentar a 250 -300 ° C y el tratamiento térmico posterior a la solilla para evitar agrietarse; Utilizar electrodos de bajo hidrógeno)
- Endurecimiento: Pendiente (El carburador penetra profundamente, Creación de una capa externa dura y núcleo duro: ideal para piezas de ropa alta)
2. Aplicaciones de acero de aleación JIS SCM420
La capacidad de carburamiento y la dureza de JIS SCM420 lo hacen ideal paraalto estresante, Aplicaciones de ropa alta. Aquí están sus usos más comunes, con ejemplos del mundo real:
2.1 Industria automotriz
Los automóviles y camiones confían en su durabilidad de las piezas de transmisión clave:
- Engranaje: Un fabricante de automóviles japonés lo usa para engranajes de transmisión manuales: su superficie carburizada (HRC 58–62) da resistencia al desgaste that extends gear life by 40% VS. acero carbono.
- Ejes: SUV compactos usan ejes de transmisión JIS SCM420; es fatiga (~ 530 MPA) Maneja un par constante sin romperse.
- Ejes: Commercial vans use it for rear axles—its dureza de impacto (≥70 j) evita la flexión durante la carga pesada.
2.2 Ingeniería Mecánica
La maquinaria industrial se beneficia de su enduribilidad:
- Aspectos: Una planta de fabricación lo utiliza para los rodamientos de la cinta transportadora: su capa carburizada reduce el tiempo de inactividad de mantenimiento 30%.
- Rodillos: Impresión de maquinaria lo utiliza para rodillos de presión; es dureza (240–300 hb núcleo) Resiste el desgaste de la fricción en papel.
- Pernos y sujetadores: High-speed machine tools use it for critical bolts—its resistencia a la tracción (≥980 MPa) Resiste el aflojamiento de la vibración.
2.3 Maquinaria pesada
Para equipos a gran escala, Proporciona un rendimiento confiable:
- Ballestas: Las excavadoras de construcción lo usan para resortes de cubo; su elasticidad (de templar) soportes 10,000+ ciclos de compresión.
- Componentes estructurales: Mining machinery uses it for crusher shafts—its Endurecimiento ensures uniform strength in thick sections.
3. Técnicas de fabricación para JIS SCM420 Aleación de acero
Para maximizar el rendimiento de JIS SCM420, Siga estos pasos de fabricación probados en la industria:
3.1 Procesos de creación de acero
Generalmente se produce utilizando dos métodos:
- Horno de arco eléctrico (EAF): Más común para lotes medianos. El acero de chatarra se derrite con electrodos, entonces cromo (CR) y molibdeno (Mes) se agregan para alcanzar la composición objetivo. EAF es flexible y reduce los desechos, Ideal para piezas personalizadas como engranajes grandes.
- Horno de oxígeno básico (Bof): Utilizado para la producción en masa. El hierro fundido se mezcla con oxígeno para eliminar las impurezas, entonces se agregan elementos de aleación. BOF es más rápido y rentable para piezas estándar como pernos.
3.2 Tratamiento térmico
La carburación es el tratamiento térmico central para JIS SCM420. El proceso estándar es:
- Recocido: Calentarse 820 - 850 ° C, enfriar lentamente. Suaviza la aleación para un mecanizado más fácil (Cortes de desgaste de la herramienta por 35%).
- Carburador: Calentarse 900 -950 ° C en una atmósfera rica en carbono (P.EJ., gas natural). Crea una capa externa dura de 0.8–1.2 mm (contenido de carbono 0.8–1.0%) para resistencia al desgaste.
- Temple: Enfriar rápidamente en aceite (de 830 - 850 ° C). Endurece la superficie carburizada a HRC 58–62.
- Templado: Calentarse 180 - 220 ° C, enfriar en el aire. Reduce la fragilidad mientras mantiene la superficie dura.
3.3 Formando procesos
JIS SCM420 se forma en partes usando:
- Forja: Martillado o presionado en 1100 - 1200 ° C. Alinea el grano del metal, creciente resistencia a la tracción por 15% VS. partes de fundición. Usado para engranajes y ejes.
- Laminación: Pasó a través de los rodillos para hacer barras o sábanas. Utilizado para formas básicas como blancos para pernos.
- Extrusión: Empujó a través de un dado para hacer formas complejas (P.EJ., ejes huecos). Ideal para piezas de precisión como componentes de transmisión.
3.4 Procesos de mecanizado
Después de formar, las piezas están terminadas con:
- Torneado: Utiliza un torno para hacer piezas cilíndricas (P.EJ., ejes). Use el corte de líquido para evitar el sobrecalentamiento.
- Molienda: Utiliza un cortador giratorio para dar forma a los dientes del engranaje. Las herramientas de carburo funcionan mejor para la precisión (P.EJ., Tolerancia al diente de engranaje ± 0.02 mm).
- Perforación: Crea agujeros para pernos. Ejercicios de alta velocidad (1000–1500 rpm) Evite agrietarse.
- Molienda: Suaviza la superficie carburizada a tolerancias estrechas. Mejora resistencia al desgaste by reducing surface friction.
4. Estudio de caso: JIS SCM420 en engranajes de transmisión automotriz
Una fábrica automotriz japonesa enfrentó un problema: sus engranajes de transmisión de acero al carbono fallaron después de 150,000 km, causando retiros costosos. Cambiaron a JIS SCM420 y resolvieron el problema.
4.1 Desafío
Los autos compactos de la fábrica se usaron en áreas urbanas con ciclos de inicio frecuentes. Los engranajes de acero al carbono tenían bajosresistencia al desgaste yfatiga (400 MPA), conduciendo al desgaste de dientes y un deslizamiento de la transmisión. La tasa de falla fue 5% por año, Herir la confianza de la marca.
4.2 Solución
Cambiaron a JIS SCM420 Gears, usando:
- Carburador (920° C para 4 horas) Para crear un 1.0 mm capa exterior dura.
- Temple + templado (200° C) Para llegar a HRC 60 en la superficie y 30 HRC en el núcleo.
- Rectificación de precisión to smooth gear teeth, Reducir la fricción y el uso.
4.3 Resultados
- Vida útil: Los engranajes ahora duran 300,000 KM - Doble la vida útil anterior.
- Ahorro de costos: Reduzca los costos de retiro en ¥ 280,000 por año.
- Actuación: La eficiencia de la transmisión mejorada por 5%, Reducción del consumo de combustible.
5. Análisis comparativo: JIS SCM420 VS. Otros materiales
¿Cómo se compara JIS SCM420 contra alternativas comunes?? Aquí hay una comparación de lado a lado:
| Material | Resistencia a la tracción | Resistencia al desgaste | Dureza de impacto | Costo (VS. El es SCM420) | Mejor para |
|---|---|---|---|---|---|
| El es SCM420 | ≥980 MPa | Excelente | ≥70 j | 100% (base) | De pie alto, piezas de precisión (engranaje) |
| Acero inoxidable (Sus304) | 515 MPA | Bien | 60 J | 180% | Equipo de alimentos/químicos |
| Acero carbono (S45C) | 600 MPA | Bajo | 35 J | 50% | Piezas de bajo estrés (corchetes) |
| Acero aleado (SCM415) | 800 MPA | Bien | 60 J | 80% | Piezas de maquinaria general |
| Titanio (TI-6Al-4V) | 1100 MPA | Bien | 110 J | 800% | Piezas aeroespaciales livianas |
Para llevar: JIS SCM420 tiene mejorresistencia al desgaste que SCM415 o acero al carbono, Gracias a la carburación. Es más barato que el acero inoxidable y el titanio, haciéndolo el mejor valor parade pie alto, aplicaciones de precisión.
La perspectiva de la tecnología de Yigu sobre el acero de aleación JIS SCM420
En la tecnología yigu, JIS SCM420 es nuestra mejor opción para piezas carburizadas como engranajes automotrices. Lo hemos suministrado a los clientes para 12+ años, y esEndurecimiento yfuerza de fatiga mejorada por molibdeno cumplir constantemente estándares estrictos. Optimizamos el proceso de carburación para garantizar una capa dura uniforme, Ayudar a los clientes a extender la vida en parte por 2–3x. Para uso al aire libre, Lo combinamos con recubrimientos anti-rominación. Para los fabricantes que necesitan duradero, piezas rentables de ropa alta, JIS SCM420 es inigualable.
Preguntas frecuentes sobre JIS SCM420 Aleación de acero
1. Es jis scm420 lo mismo que aisi 4120?
Sí, JIS SCM420 es casi idéntico a AISI 4120 (Estándar Americano) en composición química y rendimiento. Se pueden usar indistintamente, Hacer de JIS SCM420 una excelente opción para las cadenas de suministro globales.
2. ¿Se puede usar JIS SCM420 sin carburar?
Puede, Pero se recomienda la carburación para piezas de alto ropa. Sin carburar, esresistencia al desgaste es más bajo (Similar al acero de aleación suave), Por lo tanto, solo es adecuado para piezas de bajo estrés como ejes o soportes no críticos.
3. Cómo mejorar la resistencia a la corrosión de JIS SCM420?
Agregar un recubrimiento protector: enchapado de zinc (Para piezas al aire libre como pernos), revestimiento de polvo (para componentes estructurales), o chapado cromado (Para piezas móviles como rodamientos). Estos tratamientos extienden la vida útil en entornos húmedos en 5-10 años.
