Sekiranya anda mencari serba boleh, keluli aloi berprestasi tinggi untuk bahagian tekanan tinggi seperti gear automotif atau aci industri-JIS SCM440 keluli aloi adalah pilihan utama. Sebagai aloi kromium-molybdenum standard Jepun, ia mengimbangi kekuatan yang luar biasa, ketangguhan, dan kebolehkerjaan. Panduan ini memecah semua yang anda perlu tahu, dari solek kimianya hingga kisah kejayaan dunia nyata, untuk membantu anda menggunakannya dengan berkesan.
1. Ciri -ciri Bahan JIS SCM440 Alloy Steel
Prestasi JIS SCM440 berakar umbi dalam sifat seimbangnya, semua mematuhi JepunDia G4105 standard. Mari kita meneroka setiap aspek utama dengan jelas.
1.1 Komposisi kimia
Unsur -unsur di JIS SCM440 bekerjasama untuk meningkatkan kekuatan, ketahanan, dan rintangan haba. Berikut adalah julat komposisi standard:
| Elemen | Simbol | Julat komposisi (%) | Peranan utama dalam aloi |
|---|---|---|---|
| Karbon (C) | C | 0.38 - 0.43 | Meningkatkankekuatan tegangan dan kekerasan permukaan; Kritikal untuk bahagian tahan haus |
| Chromium (Cr) | Cr | 0.90 - 1.20 | Bertambah baikHardenability danRintangan kakisan; menghalang pengoksidaan pada suhu sederhana |
| Molybdenum (Mo) | Mo | 0.15 - 0.25 | Kenaikankekuatan keletihan dan kestabilan suhu tinggi; mengurangkan kelembutan di bahagian tebal |
| 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 | Diminimumkan; Jumlah kecil sedikit meningkatkan ketangguhan tanpa meningkatkan kos |
| Sulfur (S) | S | ≤ 0.030 | Disimpan rendah untuk mengelakkan keretakan dan kelembutan dalam aplikasi tekanan tinggi |
| Fosforus (P) | P | ≤ 0.030 | Terhad untuk mengelakkan kelembutan sejuk (patah dalam persekitaran suhu rendah) |
| Vanadium (V) | V | ≤ 0.03 | Jumlah jejak; Membantu memperbaiki struktur bijirin untuk kekuatan seragam |
1.2 Sifat fizikal
Ciri -ciri ini menentukan bagaimana JIS SCM440 berkelakuan dalam keadaan kerja yang berbeza -seperti perubahan suhu atau medan magnet:
- Ketumpatan: 7.85 g/cm³ (Selaras dengan kebanyakan aloi ferus, senang disatukan ke dalam reka bentuk yang ada)
- Titik lebur: 1430 - 1450 ° C. (high enough for Aplikasi suhu tinggi like engine parts or industrial rollers)
- Kekonduksian terma: 44 W/(m · k) pada 20 ° C. (mengekalkan haba dengan baik, sesuai untuk bahagian yang beroperasi secara berterusan)
- Kapasiti haba tertentu: 470 J/(kg · k) pada 20 ° C. (menyerap haba dengan mantap, mengelakkan melengkung dari buaian suhu tiba -tiba)
- Pekali pengembangan haba: 12.1 μm/(m · k) (pengembangan yang rendah, Kritikal untuk bahagian ketepatan seperti gear atau aci)
- Sifat magnet: Ferromagnet (menarik magnet, berguna untuk alat seperti pengapit magnet atau sensor)
1.3 Sifat mekanikal
Kekuatan Mekanikal Penuh JIS SCM440 dibuka selepaspelindapkejutan + pembiakan (rawatan haba standardnya). Di bawah adalah nilai tipikal yang diuji dengan standard Jepun:
| Harta | Nilai tipikal | Standard ujian (Dia) |
|---|---|---|
| Kekuatan tegangan | ≥ 1080 MPA | Hanya Z2241 |
| Kekuatan hasil | ≥ 930 MPA | Hanya Z2241 |
| Pemanjangan | ≥ 12% | Hanya Z2241 |
| Pengurangan kawasan | ≥ 45% | Hanya Z2241 |
| Kekerasan (Brinell) | 217 - 286 Hb | Hanya Z2243 |
| Kekerasan (Rockwell c) | 22 - 30 HRC | Hanya Z2245 |
| Kekerasan (Vickers) | 220 - 290 Hv | Dia Z2244 |
| Kesan ketangguhan | ≥ 60 J | Dia Z2242 |
| Kekuatan keletihan | ~ 540 MPa | Hanya Z2273 |
1.4 Sifat lain
- Rintangan kakisan: Sederhana (Menentang kelembapan ringan, minyak, dan bahan kimia perindustrian; Gunakan penyaduran zink atau cat untuk persekitaran luaran/lembap)
- Pakai rintangan: Baik (terima kasih kepada Chromium (Cr) dan rawatan haba; Sesuai untuk bergerak bahagian seperti galas atau penggelek)
- Kebolehkerjaan: Adil (lebih lembut di negeri annealed; Gunakan keluli berkelajuan tinggi (HSS) atau alat karbida dengan pemotongan cecair untuk mengurangkan pakaian alat)
- Kebolehkalasan: Boleh diterima (Panaskan 250 -300 ° C dan perlakuan haba pasca kimpalan untuk mengelakkan retak; Gunakan elektrod hidrogen rendah)
- Hardenability: Cemerlang (Rawatan haba menembusi dengan mendalam, memastikan kekuatan seragam di bahagian tebal seperti aci jentera berat)
2. Permohonan JIS SCM440 Alloy Steel
Campuran Kekuatan JIS SCM440, ketangguhan, dan fleksibiliti menjadikannya sesuai untukAplikasi tekanan tinggi di seluruh industri. Berikut adalah kegunaannya yang paling biasa, dengan contoh dunia nyata:
2.1 Industri automotif
Kereta, trak, dan kenderaan komersial bergantung pada ketahanannya untuk bahagian kritikal:
- Aci: A Japanese automaker uses it for drive shafts—its kekuatan hasil (≥930 MPa) mengendalikan beban 25 tan tanpa lentur.
- Gear: Jenama kereta mewah menggunakannya untuk gear penghantaran; The kekuatan keletihan (~ 540 MPa) memanjangkan hayat gear dengan 40% vs. keluli karbon.
- Bolt dan pengikat: High-performance sports cars use JIS SCM440 bolts for engine mounts—their kekuatan tegangan (≥1080 MPa) Menentang getaran melonggarkan.
2.2 Mekanikal & Jentera berat
Mesin perindustrian memerlukan bahagian yang bertahan melalui penggunaan berterusan:
- Galas: A manufacturing plant uses it for conveyor belt bearings—its Pakai rintangan memotong masa penyelenggaraan oleh 25%.
- Mata air: Pembuat peralatan pembinaan menggunakannya untuk mata air penggali; keanjalannya (dari pembajaan) bertahan 10,000+ kitaran mampatan.
- Rollers: Kilang keluli menggunakannya untuk penggelek kilang rolling; itu kekerasan (217-286 HB) Menentang ubah bentuk dari lembaran logam panas.
2.3 Komponen struktur
Untuk struktur infrastruktur dan tugas berat, Ia memberikan kekuatan yang boleh dipercayai:
- Aci kren: Port cranes use it for hoist shafts—its kesan ketangguhan (≥60 j) menghalang patah apabila mengangkat bekas 40 tan.
- Pengikat jambatan: Lebuh raya besar di Jepun menggunakan bolt JIS SCM440; dengan salutan anti-karat, mereka tetap stabil di luar rumah 10+ tahun.
3. Teknik Pembuatan untuk JIS SCM440 Alloy Steel
Untuk memaksimumkan prestasi JIS SCM440, 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 batang 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
Rawatan haba adalah penting untuk membuka potensi penuh JIS SCM440. Proses standard untuk bahagian tekanan tinggi adalah:
- Penyepuhlindapan: Panas ke 830 - 850 ° C., sejuk perlahan -lahan. Melembutkan aloi untuk pemesinan yang lebih mudah (pemotongan alat dipakai oleh 30%).
- Pelindapkejutan: Panas ke 840 - 860 ° C., sejuk dengan cepat dalam minyak. Hardens the steel to reach kekuatan tegangan ≥1080 MPa.
- Pembiakan: Panas ke 550 - 600 ° C., sejuk di udara. Mengurangkan kelembutan sambil mengekalkan kekuatan -kritikal untuk bahagian seperti gear atau aci.
- Nitriding (pilihan): Panas ke 500 -550 ° C dalam suasana yang kaya dengan nitrogen. Menambah lapisan luar yang keras (0.1-0.3 mm tebal) untuk meningkatkan Pakai rintangan (Sesuai untuk galas).
3.3 Proses membentuk
Jis scm440 dibentuk menjadi bahagian menggunakan:
- Menunaikan: Dibelasah atau ditekan di 1100 - 1200 ° C.. Sejajarkan struktur bijirin logam, bertambah kekuatan tegangan oleh 15% vs. Bahagian Cast. Digunakan untuk gear, aci, dan komponen kren.
- Bergulir: Melalui penggelek untuk membuat bar, helaian, atau batang. Digunakan untuk bentuk asas seperti kosong bolt atau stok musim bunga.
- Penyemperitan: Ditolak melalui mati untuk membuat bentuk kompleks (Mis., Aci berongga). Sesuai untuk bahagian ketepatan seperti komponen penghantaran automotif.
3.4 Proses pemesinan
Selepas membentuk, bahagian selesai dengan pemesinan ketepatan:
- Berpaling: Menggunakan pelarik untuk membuat bahagian silinder (Mis., aci). Gunakan cecair pemotongan (Mis., Minyak mineral) untuk mengelakkan terlalu panas dan memakai alat.
- Penggilingan: Menggunakan pemotong berputar untuk membentuk gigi gear atau kaum yang membawa. Alat karbida berfungsi dengan baik untuk ketepatan tinggi (Mis., Toleransi gigi gear ± 0.02 mm).
- Penggerudian: Membuat lubang untuk bolt atau pengikat. Latihan berkelajuan tinggi (1000-1500 rpm) Elakkan retak.
- Pengisaran: Lancar permukaan ke toleransi yang ketat (Mis., ± 0.01 mm untuk cincin batin). Bertambah baik Pakai rintangan by reducing surface friction.
4. Kajian kes: JIS SCM440 dalam gear penghantaran automotif
Kilang automotif Jepun menghadapi masalah: gear penghantaran keluli karbon mereka gagal selepas 180,000 km, membawa kepada pengimbasan yang mahal. Mereka beralih ke JIS SCM440 -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 6% setahun, Reputasi jenama yang menyakitkan.
4.2 Penyelesaian
Mereka beralih ke gear JIS SCM440, menggunakan:
- Menunaikan (1150° C.) untuk menyelaraskan struktur bijirin dan meningkatkan kekuatan.
- Pelindapkejutan (850° C.) + pembiakan (580° C.) untuk mencapai 950 MPA kekuatan hasil dan 65 J kesan ketangguhan.
- Pengisaran ketepatan to smooth gear teeth, mengurangkan geseran dan memakai.
4.3 Hasilnya
- Hayat perkhidmatan: Gear sekarang terakhir 360,000 km -menggabungkan jangka hayat sebelumnya.
- Penjimatan kos: Mengurangkan kos penarikan balik sebanyak ¥ 300,000 setahun.
- Prestasi: Kecekapan penghantaran bertambah baik oleh 5%, mengurangkan penggunaan bahan api.
5. Analisis perbandingan: Dia SCM440 vs.. Bahan lain
Bagaimana JIS SCM440 menumpuk terhadap alternatif biasa? Berikut adalah perbandingan sampingan ciri-ciri utama:
| Bahan | Kekuatan tegangan | Kesan ketangguhan | Rintangan kakisan | Kos (vs. Dia SCM440) | Terbaik untuk |
|---|---|---|---|---|---|
| Dia SCM440 | ≥1080 MPa | ≥60 j | Sederhana | 100% (asas) | Bahagian tekanan tinggi (gear, aci) |
| Keluli tahan karat (SUS304) | 515 MPA | 60 J | Cemerlang | 180% | Peralatan makanan/kimia |
| Keluli karbon (S45C) | 600 MPA | 35 J | Rendah | 50% | Bahagian tekanan rendah (kurungan) |
| Keluli aloi (SCM415) | 800 MPA | 50 J | Sederhana | 70% | Bahagian jentera umum |
| Titanium (Ti-6al-4v) | 1100 MPA | 110 J | Cemerlang | 800% | Bahagian aeroangkasa ringan |
Takeaway Utama: JIS SCM440 jauh lebih baikkekuatan tegangan daripada keluli karbon atau SCM415, menjadikannya sesuai untuk bahagian tekanan tinggi. Ia lebih murah daripada keluli tahan karat dan titanium, menjadikannya nilai terbaik untukprestasi tinggi, Aplikasi sensitif kos.
Perspektif Teknologi Yigu mengenai JIS SCM440 Alloy Steel
Di Yigu Technology, JIS SCM440 adalah ruji bagi pelanggan yang memerlukan dipercayai, Bahagian kekuatan tinggi-terutamanya dalam sektor automotif dan jentera. Kami telah membekalkannya 12+ tahun, dan ituHardenability danKekuatan Keletihan Molibdenum yang dipertingkatkan secara konsisten memenuhi standard yang ketat. Kami sering mengesyorkan pembiakan pada 550-600 ° C untuk keseimbangan kekuatan dan ketangguhan optimum, dan salutan anti-ketat untuk kegunaan luaran. Bagi pengeluar yang mencari aloi yang diiktiraf secara global (serasi dengan AISI 4140) yang mengimbangi prestasi dan kos, JIS SCM440 tidak dapat ditandingi.
Soalan Lazim Mengenai JIS SCM440 Alloy Steel
1. Adakah JIS SCM440 sama dengan AISI 4140?
Ya -JIS SCM440 hampir sama dengan AISI 4140 (Standard Amerika) dalam komposisi kimia dan sifat mekanikal. Mereka boleh digunakan secara bergantian untuk kebanyakan aplikasi, Menjadikan JIS SCM440 pilihan yang baik untuk rantaian bekalan global.
2. Bolehkah JIS SCM440 digunakan dalam persekitaran suhu tinggi?
Ya -itutitik lebur (1430-1450 ° C.) danMolybdenum (Mo) Kandungan Biarkan ia dapat dipercaya pada suhu sehingga 300 ° C. Untuk temps yang lebih tinggi (300-400 ° C.), Laraskan proses pembajaan (lebih rendah hingga 500-550 ° C.) untuk meningkatkan kestabilan haba.
3. Cara memperbaiki kebolehkerjaan JIS SCM440?
Anneal aloi terlebih dahulu (Haba hingga 830-850 ° C., sejuk perlahan -lahan)-Ini melembutkannya hingga 217-250 HB, menjadikan pemesinan lebih mudah. Gunakan alat karbida dengan pemotongan cecair (Mis., penyejuk air) dan tetapkan kelajuan pemotongan hingga 80-100 m/min untuk meminimumkan pakaian alat.
