Sekiranya anda memerlukan keluli aloi yang cemerlang dalam karburisasi-sempurna untuk memakai tinggi, bahagian ketepatan seperti gear automotif atau aci jentera-JIS SCM420 Alloy Steel adalah pilihan utama. Sebagai aloi kromium-molybdenum standard Jepun, ia mengimbangi kekerasan yang hebat, ketangguhan, dan kebolehkerjaan. Panduan ini memecah semua yang anda perlu tahu, dari solek kimianya ke penggunaan dunia nyata, untuk membantu anda menggunakannya dengan berkesan.
1. Sifat Bahan JIS SCM420 Alloy Steel
Prestasi JIS SCM420 berasal dari sifat seimbangnya, semua mematuhi JepunDia G4105 standard. Mari kita meneroka setiap aspek utama dengan jelas.
1.1 Komposisi kimia
Unsur -unsur dalam JIS SCM420 bekerjasama untuk meningkatkan prestasi karburisasi, kekuatan, dan ketahanan. Berikut adalah julat komposisi standard:
| Elemen | Simbol | Julat komposisi (%) | Peranan utama dalam aloi |
|---|---|---|---|
| Karbon (C) | C | 0.18 - 0.23 | Kandungan karbon rendah, Sesuai untuk karburisasi (membentuk lapisan luar yang keras sambil menjaga teras sukar) |
| Chromium (Cr) | Cr | 0.90 - 1.20 | MeningkatkanHardenability danPakai rintangan; meningkatkan kedalaman dan keseragaman karburisasi |
| Molybdenum (Mo) | Mo | 0.15 - 0.25 | Kenaikankekuatan keletihan dan kestabilan suhu tinggi; menghalang keburukan selepas karburisasi |
| Mangan (Mn) | Mn | 0.60 - 0.85 | Meningkatkankebolehkerjaan dan penghalusan bijirin; menguatkan aloi tanpa kehilangan kemuluran |
| Silikon (Dan) | Dan | 0.15 - 0.35 | Bertindak sebagai deoxidizer semasa pembuatan keluli; meningkatkan kekuatan keseluruhan |
| Nikel (Dalam) | Dalam | ≤ 0.25 | Jejak jejak sedikit bertambah baikkesan ketangguhan tanpa menaikkan kos |
| Sulfur (S) | S | ≤ 0.030 | Disimpan rendah untuk mengelakkan retak di bahagian karburen dan aplikasi tekanan tinggi |
| Fosforus (P) | P | ≤ 0.030 | Terhad untuk mengelakkan kelembutan sejuk (patah dalam persekitaran suhu rendah) |
| Vanadium (V) | V | ≤ 0.03 | Jumlah kecil memperbaiki struktur bijirin, memastikan kekerasan seragam di seluruh bahagian |
1.2 Sifat fizikal
Ciri -ciri ini menunjukkan bagaimana JIS SCM420 berkelakuan dalam keadaan kerja yang berbeza -seperti perubahan suhu atau medan magnet:
- Ketumpatan: 7.85 g/cm³ (Sama seperti aloi yang paling ferus, senang disatukan ke dalam reka bentuk yang ada)
- Titik lebur: 1420 - 1450 ° C. (high enough for Aplikasi suhu tinggi like industrial rollers or engine parts)
- Kekonduksian terma: 44 W/(m · k) pada 20 ° C. (mengekalkan haba dengan baik, sesuai untuk bahagian yang beroperasi secara berterusan)
- Kapasiti haba tertentu: 465 J/(kg · k) pada 20 ° C. (menyerap haba dengan mantap, mengelakkan melengkung dari buaian suhu tiba -tiba)
- Pekali pengembangan haba: 12.2 μm/(m · k) (pengembangan yang rendah, kritikal untuk bahagian ketepatan seperti gear)
- Sifat magnet: Ferromagnet (menarik magnet, berguna untuk alat seperti pengapit magnet atau sensor)
1.3 Sifat mekanikal
Kekuatan mekanikal penuh JIS SCM420 dibuka selepaskarburisasi + pelindapkejutan + pembiakan (rawatan haba standardnya). Di bawah adalah nilai tipikal yang diuji dengan standard Jepun:
| Harta | Nilai tipikal (Carburized) | Standard ujian (Dia) |
|---|---|---|
| Kekuatan tegangan | ≥ 980 MPA | Hanya Z2241 |
| Kekuatan hasil | ≥ 785 MPA | Hanya Z2241 |
| Pemanjangan | ≥ 12% | Hanya Z2241 |
| Pengurangan kawasan | ≥ 45% | Hanya Z2241 |
| Kekerasan (Brinell) | 240 - 300 Hb | Hanya Z2243 |
| Kekerasan (Rockwell c) | 25 - 32 HRC (teras) / 58 - 62 HRC (permukaan) | Hanya Z2245 |
| Kekerasan (Vickers) | 245 - 305 Hv | Dia Z2244 |
| Kesan ketangguhan | ≥ 70 J | Dia Z2242 |
| Kekuatan keletihan | ~ 530 MPa | Hanya Z2273 |
1.4 Sifat lain
- Rintangan kakisan: Sederhana (Menentang kelembapan ringan dan minyak; Gunakan penyaduran zink atau cat untuk persekitaran luaran/lembap)
- Pakai rintangan: Cemerlang (thanks to carburizing and Chromium (Cr); sesuai untuk bahagian bergerak seperti gear atau galas)
- Kebolehkerjaan: Baik (Lembut dalam keadaan annealed; Gunakan keluli berkelajuan tinggi (HSS) atau alat karbida dengan pemotongan cecair untuk mengurangkan haus)
- Kebolehkalasan: Boleh diterima (Panaskan 250 -300 ° C dan perlakuan haba pasca kimpalan untuk mengelakkan retak; Gunakan elektrod hidrogen rendah)
- Hardenability: Cemerlang (Carburizing menembusi dengan mendalam, Membuat lapisan luar yang keras dan teras yang sukar untuk bahagian tinggi yang dipakai)
2. Aplikasi JIS SCM420 Alloy Steel
Keupayaan dan ketangguhan karbohidrat JIS SCM420 menjadikannya sesuai untuktekanan tinggi, aplikasi memakai tinggi. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa, dengan contoh dunia nyata:
2.1 Industri automotif
Kereta dan trak bergantung pada ketahanannya untuk bahagian penghantaran utama:
- Gear: Pembuat kereta Jepun menggunakannya untuk gear penghantaran manual -permukaan karburennya (HRC 58-62) memberi Pakai rintangan that extends gear life by 40% vs. keluli karbon.
- Aci: SUV padat Gunakan Aci pemacu JIS SCM420; itu kekuatan keletihan (~ 530 MPa) mengendalikan tork berterusan tanpa melanggar.
- Gandar: Commercial vans use it for rear axles—its kesan ketangguhan (≥70 j) menghalang lentur semasa memuatkan berat.
2.2 Kejuruteraan Mekanikal
Jentera Perindustrian mendapat faedah dari kebolehkerjaannya:
- Galas: Loji pembuatan menggunakannya untuk galas tali pinggang penghantar -lapisan karburized mengurangkan downtime penyelenggaraan oleh 30%.
- Rollers: Jentera Percetakan menggunakannya untuk penggelek tekanan; itu kekerasan (240-300 HB teras) tahan memakai dari geseran kertas.
- Bolt dan pengikat: High-speed machine tools use it for critical bolts—its kekuatan tegangan (≥980 MPa) Menentang getaran melonggarkan.
2.3 Jentera berat
Untuk peralatan berskala besar, Ia memberikan prestasi yang boleh dipercayai:
- Mata air: Penggali pembinaan menggunakannya untuk mata air baldi; keanjalannya (dari pembajaan) bertahan 10,000+ kitaran mampatan.
- Komponen struktur: Mining machinery uses it for crusher shafts—its Hardenability ensures uniform strength in thick sections.
3. Teknik pembuatan untuk keluli aloi JIS SCM420
Untuk memaksimumkan prestasi JIS SCM420, Ikuti langkah-langkah pembuatan yang terbukti industri ini:
3.1 Proses pembuatan keluli
Ia biasanya dihasilkan menggunakan dua kaedah:
- Relau arka elektrik (EAF): Paling biasa untuk kelompok sederhana. Keluli sekerap dicairkan dengan elektrod, kemudian Chromium (Cr) dan Molybdenum (Mo) ditambah untuk mencapai komposisi sasaran. EAF fleksibel dan mengurangkan sisa, Sesuai untuk bahagian tersuai seperti gear besar.
- Relau oksigen asas (Bof): Digunakan untuk pengeluaran besar -besaran. Besi cair bercampur dengan oksigen untuk menghilangkan kekotoran, Kemudian elemen aloi ditambah. BOF lebih cepat dan kos efektif untuk bahagian standard seperti bolt.
3.2 Rawatan haba
Carburizing adalah rawatan haba teras untuk JIS SCM420. Proses standard adalah:
- Penyepuhlindapan: Panas ke 820 - 850 ° C., sejuk perlahan -lahan. Melembutkan aloi untuk pemesinan yang lebih mudah (pemotongan alat dipakai oleh 35%).
- Karburisasi: Panas ke 900 -950 ° C dalam suasana yang kaya dengan karbon (Mis., gas asli). Membuat lapisan luar keras 0.8-1.2 mm (Kandungan Karbon 0.8-1.0%) untuk Pakai rintangan.
- Pelindapkejutan: Sejuk dengan cepat dalam minyak (dari 830 - 850 ° C.). Mengeras permukaan karburisasi ke HRC 58-62.
- Pembiakan: Panas ke 180 - 220 ° C., sejuk di udara. Mengurangkan kelembutan sambil menjaga permukaan keras.
3.3 Proses membentuk
Jis scm420 dibentuk menjadi bahagian menggunakan:
- Menunaikan: Dibelasah atau ditekan di 1100 - 1200 ° C.. Menyelaraskan bijirin logam, bertambah kekuatan tegangan oleh 15% vs. Bahagian Cast. Digunakan untuk gear dan aci.
- Bergulir: Melalui penggelek untuk membuat bar atau helaian. Digunakan untuk bentuk asas seperti kosong bolt.
- Penyemperitan: Ditolak melalui mati untuk membuat bentuk kompleks (Mis., Aci berongga). Sesuai untuk bahagian ketepatan seperti komponen penghantaran.
3.4 Proses pemesinan
Selepas membentuk, bahagian selesai dengan:
- Berpaling: Menggunakan pelarik untuk membuat bahagian silinder (Mis., aci). Gunakan cecair pemotongan untuk mengelakkan terlalu panas.
- Penggilingan: Menggunakan pemotong berputar untuk membentuk gigi gear. Alat karbida berfungsi dengan baik untuk ketepatan (Mis., Toleransi gigi gear ± 0.02 mm).
- Penggerudian: Membuat lubang untuk bolt. Latihan berkelajuan tinggi (1000-1500 rpm) Elakkan retak.
- Pengisaran: Melicinkan permukaan karburisasi ke toleransi yang ketat. Bertambah baik Pakai rintangan by reducing surface friction.
4. Kajian kes: JIS SCM420 dalam gear penghantaran automotif
Kilang automotif Jepun menghadapi masalah: gear penghantaran keluli karbon mereka gagal selepas 150,000 km, menyebabkan kenangan mahal. Mereka beralih ke JIS SCM420 -dan menyelesaikan masalahnya.
4.1 Cabaran
Kereta padat kilang digunakan di kawasan bandar dengan kitaran permulaan yang kerap. Gear keluli karbon rendahPakai rintangan dankekuatan keletihan (400 MPA), yang membawa kepada haus gigi dan slippage transmisi. Kadar kegagalan adalah 5% setahun, menyakitkan kepercayaan jenama.
4.2 Penyelesaian
Mereka beralih ke gear JIS SCM420, menggunakan:
- Karburisasi (920° C untuk 4 jam) untuk membuat a 1.0 lapisan luar keras mm.
- Pelindapkejutan + pembiakan (200° C.) untuk mencapai HRC 60 di permukaan dan 30 HRC di teras.
- Pengisaran ketepatan to smooth gear teeth, mengurangkan geseran dan memakai.
4.3 Hasilnya
- Hayat perkhidmatan: Gear sekarang terakhir 300,000 km -menggabungkan jangka hayat sebelumnya.
- Penjimatan kos: Potong Kos Tarikan sebanyak ¥ 280,000 setahun.
- Prestasi: Kecekapan penghantaran bertambah baik oleh 5%, mengurangkan penggunaan bahan api.
5. Analisis perbandingan: JIS SCM420 vs.. Bahan lain
Bagaimana JIS SCM420 menumpuk terhadap alternatif biasa? Berikut adalah perbandingan bersebelahan:
| Bahan | Kekuatan tegangan | Pakai rintangan | Kesan ketangguhan | Kos (vs. Dia SCM420) | Terbaik untuk |
|---|---|---|---|---|---|
| Dia SCM420 | ≥980 MPa | Cemerlang | ≥70 j | 100% (asas) | Memakai tinggi, bahagian ketepatan (gear) |
| Keluli tahan karat (SUS304) | 515 MPA | Baik | 60 J | 180% | Peralatan makanan/kimia |
| Keluli karbon (S45C) | 600 MPA | Rendah | 35 J | 50% | Bahagian tekanan rendah (kurungan) |
| Keluli aloi (SCM415) | 800 MPA | Baik | 60 J | 80% | Bahagian jentera umum |
| Titanium (Ti-6al-4v) | 1100 MPA | Baik | 110 J | 800% | Bahagian aeroangkasa ringan |
Takeaway Utama: JIS SCM420 lebih baikPakai rintangan daripada SCM415 atau keluli karbon, Terima kasih kepada karburisasi. Ia lebih murah daripada keluli tahan karat dan titanium, menjadikannya nilai terbaik untukmemakai tinggi, aplikasi ketepatan.
Perspektif Teknologi Yigu mengenai JIS SCM420 Alloy Steel
Di Yigu Technology, JIS SCM420 adalah pilihan utama kami untuk bahagian karburen seperti gear automotif. Kami telah membekalkannya kepada pelanggan untuk 12+ tahun, dan ituHardenability danKekuatan Keletihan Molibdenum yang dipertingkatkan secara konsisten memenuhi standard yang ketat. Kami mengoptimumkan proses karburisasi untuk memastikan lapisan keras seragam, Membantu Pelanggan Memperluaskan Bahagian Kehidupan dengan 2-3x. Untuk kegunaan luaran, Kami memasangkannya dengan salutan anti-ketat. Bagi pengeluar yang memerlukan tahan lama, Bahagian tinggi memakai kos efektif, JIS SCM420 tidak dapat ditandingi.
Soalan Lazim Mengenai JIS SCM420 Alloy Steel
1. Adakah JIS SCM420 sama dengan AISI 4120?
Ya -JIS SCM420 hampir sama dengan AISI 4120 (Standard Amerika) dalam komposisi dan prestasi kimia. Mereka boleh digunakan secara bergantian, Menjadikan JIS SCM420 pilihan yang baik untuk rantaian bekalan global.
2. Bolehkah JIS SCM420 digunakan tanpa karburasi?
Ia boleh, Tetapi karburisasi disyorkan untuk bahagian yang dipakai tinggi. Tanpa karburisasi, ituPakai rintangan lebih rendah (Sama dengan keluli aloi ringan), Oleh itu, ia hanya sesuai untuk bahagian tekanan rendah seperti aci bukan kritikal atau kurungan.
3. Cara Meningkatkan Rintangan Kakisan JIS SCM420?
Tambahkan salutan pelindung: penyaduran zink (untuk bahagian luar seperti bolt), Salutan serbuk (untuk komponen struktur), atau penyaduran krom (Untuk bahagian bergerak seperti galas). Rawatan ini memanjangkan hayat perkhidmatan dalam persekitaran lembap sebanyak 5-10 tahun.
