Si vous avez besoin d'un acier en alliage qui excelle dans le carburateur - parfait pour les hauts usages, Pièces de précision comme les engrenages automobiles ou les arbres de machines -JIS SCM420 ACIER ALLIAGE est un choix supérieur. En tant qu'alliage japonais chrome-molybdène standard, il équilibre une grande durabilité, dureté, et machinabilité. Ce guide décompose tout ce que vous devez savoir, De sa maquillage chimique aux utilisations du monde réel, pour vous aider à l'utiliser efficacement.
1. Propriétés du matériau de l'acier en alliage SCM420 JIS
Les performances de la JIS SCM420 proviennent de ses propriétés bien équilibrées, tous conformes au JaponIl G4105 standard. Explorons clairement chaque aspect clé.
1.1 Composition chimique
Les éléments de la JIS SCM420 travaillent ensemble pour stimuler les performances de la carburation, force, et durabilité. Vous trouverez ci-dessous la plage de composition standard:
| Élément | Symbole | Gamme de composition (%) | Rôle clé dans l'alliage |
|---|---|---|---|
| Carbone (C) | C | 0.18 - 0.23 | Contenu à faible teneur en carbone, Idéal pour la carburation (forme une couche extérieure dure tout en gardant le noyau dur) |
| Chrome (Croisement) | Croisement | 0.90 - 1.20 | RenforcerDurabilité etse résistance à l'usure; améliore la profondeur et l'uniformité carburisées |
| Molybdène (MO) | MO | 0.15 - 0.25 | Augmentationforce de fatigue et stabilité à haute température; empêche la fragilité après le carbure |
| Manganèse (MN) | MN | 0.60 - 0.85 | Augmentationmachinabilité et raffinement des grains; renforce l'alliage sans perdre la ductilité |
| Silicium (Et) | Et | 0.15 - 0.35 | Agit comme un désoxydant pendant l'acier; Améliore la force globale |
| Nickel (Dans) | Dans | ≤ 0.25 | Les quantités de trace s'améliorent légèrementrésistance à l'impact sans augmenter les coûts |
| Soufre (S) | S | ≤ 0.030 | Maintenu bas pour éviter de craquer dans des pièces carburisées et des applications à stress élevé |
| Phosphore (P) | P | ≤ 0.030 | Limité à empêcher la fragilité froide (fracture dans des environnements à basse température) |
| Vanadium (V) | V | ≤ 0.03 | Petites quantités affiner la structure des grains, Assurer la dureté uniforme à travers la pièce |
1.2 Propriétés physiques
Ces traits montrent comment le SCM420 du JIS se comporte dans différentes conditions de travail, comme les changements de température ou les champs magnétiques:
- Densité: 7.85 g / cm³ (Identique à la plupart des alliages ferreux, Facile à intégrer dans les conceptions existantes)
- Point de fusion: 1420 - 1450 ° C (high enough for applications à haute température like industrial rollers or engine parts)
- Conductivité thermique: 44 Avec(m · k) à 20 ° C (conserve bien la chaleur, adapté aux pièces qui fonctionnent en continu)
- Capacité thermique spécifique: 465 J /(kg · k) à 20 ° C (absorbe régulièrement la chaleur, Éviter la déformation des balançoires de température soudaines)
- Coefficient de dilatation thermique: 12.2 μm /(m · k) (faible extension, critique pour les pièces de précision comme les engrenages)
- Propriétés magnétiques: Ferromagnétique (attire les aimants, Utile pour des outils tels que des pinces magnétiques ou des capteurs)
1.3 Propriétés mécaniques
La résistance mécanique complète du JIS SCM420 est déverrouillée aprèscarburisant + éteinte + tremper (Son traitement thermique standard). Vous trouverez ci-dessous les valeurs typiques testées aux normes japonaises:
| Propriété | Valeur typique (Carburé) | Standard de test (Il) |
|---|---|---|
| Résistance à la traction | ≥ 980 MPA | Juste Z2241 |
| Limite d'élasticité | ≥ 785 MPA | Juste Z2241 |
| Élongation | ≥ 12% | Juste Z2241 |
| Réduction de la zone | ≥ 45% | Juste Z2241 |
| Dureté (Brinell) | 240 - 300 HB | Juste z2243 |
| Dureté (Rockwell C) | 25 - 32 HRC (cœur) / 58 - 62 HRC (surface) | Juste Z2245 |
| Dureté (Vickers) | 245 - 305 HV | Il z2244 |
| Résistance à l'impact | ≥ 70 J | Il z2242 |
| Force de fatigue | ~ 530 MPa | Juste Z2273 |
1.4 Autres propriétés
- Résistance à la corrosion: Modéré (résiste à l'humidité légère et aux huiles; Utilisez du placage de zinc ou de la peinture pour les environnements extérieurs / humides)
- Se résistance à l'usure: Excellent (thanks to carburizing and chrome (Croisement); Parfait pour les pièces mobiles comme les engrenages ou les roulements)
- Machinabilité: Bien (doux à l'état recuit; Utiliser l'acier à grande vitesse (HSS) ou outils en carbure avec du liquide de coupe pour réduire l'usure)
- Soudabilité: Acceptable (préchauffer 250 - 300 ° C et gâterie thermique post-affichée pour éviter la fissuration; Utiliser des électrodes à faible hydrogène)
- Durabilité: Remarquable (La carburation pénètre profondément, Création d'une couche extérieure dure et d'un noyau dur - Idéal pour les pièces à haute teneur)
2. Applications de JIS SCM420 Alliage acier
La capacité et la ténacité et la ténacité du JIS SCM420 le rendent idéal pourstress élevé, applications à haute teneur. Voici ses utilisations les plus courantes, avec des exemples du monde réel:
2.1 Industrie automobile
Les voitures et les camions dépendent de sa durabilité pour les pièces de transmission clés:
- Engrenages: Un constructeur automobile japonais l'utilise pour des engrenages de transmission manuels - sa surface carburée (HRC 58–62) donner se résistance à l'usure that extends gear life by 40% contre. carbone.
- Arbres: Les VUS compacts utilisent des arbres d'entraînement JIS SCM420; c'est force de fatigue (~ 530 MPa) gère le couple constant sans se casser.
- Essieux: Commercial vans use it for rear axles—its résistance à l'impact (≥ 70 J) empêche la flexion pendant les charges lourdes.
2.2 Génie mécanique
Les machines industrielles bénéficient de sa durabilité:
- Roulements: Une usine de fabrication l'utilise pour les roulements de courroie de tapis roulant - sa couche carburisée réduit les temps d'arrêt de l'entretien par 30%.
- Rouleaux: Les machines d'impression l'utilisent pour les rouleaux de pression; c'est dureté (240–300 Ho Core) Resiste de l'usure de la friction du papier.
- Boulons et attaches: High-speed machine tools use it for critical bolts—its résistance à la traction (≥980 MPa) résiste aux vibrations desserrées.
2.3 Machinerie lourde
Pour l'équipement à grande échelle, il offre des performances fiables:
- Ressorts: Les excavateurs de construction l'utilisent pour les ressorts de seau; Son élasticité (de la température) résister 10,000+ cycles de compression.
- Composants structurels: Mining machinery uses it for crusher shafts—its Durabilité ensures uniform strength in thick sections.
3. Techniques de fabrication pour JIS SCM420 ACIER
Pour maximiser les performances de la JIS SCM420, Suivez ces étapes de fabrication prouvées par l'industrie:
3.1 Processus d'acier
Il est généralement produit en utilisant deux méthodes:
- Fournaise à arc électrique (EAF): Le plus courant pour les lots moyens. L'acier à ferraille est fondu avec des électrodes, alors chrome (Croisement) et molybdène (MO) sont ajoutés pour atteindre la composition cible. EAF est flexible et réduit les déchets, Idéal pour les pièces personnalisées comme les grands engrenages.
- Fournaise de base à l'oxygène (BOF): Utilisé pour la production de masse. Le fer en fusion est mélangé avec de l'oxygène pour éliminer les impuretés, puis des éléments d'alliage sont ajoutés. BOF est plus rapide et rentable pour les pièces standard comme les boulons.
3.2 Traitement thermique
Le carburateur est le traitement thermique central du JIS SCM420. Le processus standard est:
- Recuit: Chauffer 820 - 850 ° C, refroidir lentement. Adoucit l'alliage pour l'usinage plus facile (coupe l'usure de l'outil par 35%).
- Carburisant: Chauffer 900 - 950 ° C dans une atmosphère riche en carbone (Par exemple, gaz naturel). Crée une couche extérieure dure de 0,8 et 1,2 mm (Contenu en carbone 0,8 à 1,0%) pour se résistance à l'usure.
- Éteinte: Refroidir rapidement dans l'huile (depuis 830 - 850 ° C). Durcit la surface carburisée en HRC 58–62.
- Tremper: Chauffer 180 - 220 ° C, refroidir dans l'air. Réduit la fragilité tout en gardant la surface dure.
3.3 Formation de processus
JIS SCM420 est transformé en pièces en utilisant:
- Forgeage: Martelé ou pressé 1100 - 1200 ° C. Aligne le grain du métal, croissant résistance à la traction par 15% contre. pièces de coulée. Utilisé pour les engrenages et les arbres.
- Roulement: Passé à travers des rouleaux pour faire des barres ou des draps. Utilisé pour des formes de base comme des blancs de boulons.
- Extrusion: Poussé à travers un dé (Par exemple, arbres creux). Idéal pour les pièces de précision comme les composants de transmission.
3.4 Processus d'usinage
Après avoir formé, Les pièces sont finies avec:
- Tournant: Utilise un tour pour faire des pièces cylindriques (Par exemple, arbres). Utilisez du liquide de coupe pour éviter la surchauffe.
- Fraisage: Utilise un coupeur rotatif pour façonner les dents d'engrenage. Les outils en carbure fonctionnent mieux pour la précision (Par exemple, Tolérance à la dent d'engrenage ± 0,02 mm).
- Forage: Crée des trous pour les boulons. Exercices à grande vitesse (1000–1500 tr / min) Évitez de craquer.
- Affûtage: Lisse la surface carburisée à des tolérances étroites. Améliorer se résistance à l'usure by reducing surface friction.
4. Étude de cas: JIS SCM420 dans des vitesses de transmission automobile
Une usine automobile japonaise a été confrontée à un problème: Leurs engrenages de transmission en acier en carbone ont échoué après 150,000 km, provoquant des rappels coûteux. Ils sont passés à JIS SCM420 et ont résolu le problème.
4.1 Défi
Les voitures compactes de l'usine ont été utilisées dans les zones urbaines avec des cycles de départ fréquents. Les engrenages en acier en carbone avaient un faiblese résistance à l'usure etforce de fatigue (400 MPA), conduisant à une usure dentaire et à un glissement de transmission. Le taux d'échec était 5% par année, blesser la confiance de la marque.
4.2 Solution
Ils sont passés aux engrenages JIS SCM420, en utilisant:
- Carburisant (920° C pour 4 heures) Pour créer un 1.0 MM de la couche extérieure dure.
- Éteinte + tremper (200° C) pour atteindre HRC 60 à la surface et 30 HRC dans le noyau.
- Broyage de précision to smooth gear teeth, Réduire la friction et l'usure.
4.3 Résultats
- Durée de vie: Les engrenages durent maintenant 300,000 KM - Double la durée de vie précédente.
- Économies de coûts: Réduire les coûts de rappel de 280 000 ¥ par an.
- Performance: Efficacité de transmission s'est améliorée de 5%, Réduire la consommation de carburant.
5. Analyse comparative: JIS SCM420 VS. Autres matériaux
Comment la JIS SCM420 s'accumule-t-elle contre les alternatives communes? Voici une comparaison côte à côte:
| Matériel | Résistance à la traction | Se résistance à l'usure | Résistance à l'impact | Coût (contre. Il est SCM420) | Mieux pour |
|---|---|---|---|---|---|
| Il est SCM420 | ≥980 MPa | Excellent | ≥ 70 J | 100% (base) | À haute usage, pièces de précision (engrenages) |
| Acier inoxydable (Sus304) | 515 MPA | Bien | 60 J | 180% | Équipement alimentaire / chimique |
| Carbone (S45C) | 600 MPA | Faible | 35 J | 50% | Pièces à stress basse (supports) |
| Acier en alliage (SCM415) | 800 MPA | Bien | 60 J | 80% | Pièces de machines générales |
| Titane (TI-6AL-4V) | 1100 MPA | Bien | 110 J | 800% | Pièces aérospatiales légères |
À retenir: JIS SCM420 a mieuxse résistance à l'usure que SCM415 ou en acier au carbone, Merci à la carburation. C'est moins cher que l'acier inoxydable et le titane, en faire la meilleure valeur pourà haute usage, Applications de précision.
Perspective de la technologie YIGU sur JIS SCM420 Alloy Steel
À la technologie Yigu, JIS SCM420 est notre premier choix pour les pièces carburisées comme les engrenages automobiles. Nous l'avons fourni aux clients pour 12+ années, et sonDurabilité etforce de fatigue améliorée par le molybdène répondre constamment aux normes strictes. Nous optimisons le processus de carburateur pour assurer une couche dure uniforme, Aider les clients à prolonger la durée de vie de 2 à 3x. Pour une utilisation en plein air, Nous le coupons avec des revêtements anti-Rust. Pour les fabricants ayant besoin de durable, parties à haute époque rentables, JIS SCM420 est inégalé.
FAQ sur JIS SCM420 ACTEL
1. JIS SCM420 est-il le même que AISI 4120?
Oui - JIS SCM420 est presque identique à AISI 4120 (Norme américaine) en composition chimique et performance. Ils peuvent être utilisés de manière interchangeable, faire du JIS SCM420 un excellent choix pour les chaînes d'approvisionnement mondiales.
2. Peut-il être utilisé SCM420 sans carburisation?
Ça peut, Mais le carburant est recommandé pour les pièces à haute teneur. Sans carburisation, c'estse résistance à l'usure est plus bas (Semblable à l'acier en alliage doux), Il ne convient donc que pour les pièces à faible stress comme les arbres ou les supports non critiques.
3. Comment améliorer la résistance à la corrosion du JIS SCM420?
Ajouter un revêtement protecteur: placage de zinc (Pour des pièces extérieures comme les boulons), revêtement en poudre (pour les composants structurels), ou placage chromé (Pour les pièces mobiles comme les roulements). Ces traitements prolongent la durée de vie dans des environnements humides de 5 à 10 ans.
