Sekiranya anda berada dalam kejuruteraan mekanikal, Automotif, atau pembuatan, Keluli struktur s45c adalah bahan ruji. Sebagai keluli karbon sederhana, Ia mengimbangi kekuatan, kebolehkerjaan, dan kemampuan - tetapi bagaimana ia berfungsi untuk projek anda? Panduan ini memecah sifat utamanya, Aplikasi dunia nyata, langkah pembuatan, dan bagaimana ia dibandingkan dengan bahan lain, Oleh itu, anda boleh membuat keputusan pintar.
1. Ciri -ciri Bahan Keluli S45C
Populariti S45C berasal dari sifatnya yang baik. Mari kita menerokaKomposisi kimia, sifat fizikal, sifat mekanikal, dan ciri -ciri kritikal lain.
1.1 Komposisi kimia
S45C ditakrifkan oleh kandungan karbon sederhana (Piawaian setiap JIS G4051). Di bawah adalah julat elemen biasa:
| Elemen | Simbol | Kandungan maksimum/tipikal (%) | Fungsi utama |
|---|---|---|---|
| Karbon (C) | C | 0.42-0.48 | Pemacu utama kekuatan dan kekerasan |
| Mangan (Mn) | Mn | 0.60-0.90 | Meningkatkan kekuatan tegangan dan kebolehkerjaan |
| Silikon (Dan) | Dan | 0.15-0.35 | Meningkatkan rintangan haba semasa pemprosesan |
| Sulfur (S) | S | ≤0.030 | Diminimumkan untuk mengelakkan keburukan |
| Fosforus (P) | P | ≤0.030 | Terhad untuk mengelakkan keretakan sejuk |
| Chromium (Cr) | Cr | ≤0.20 | Jumlah jejak untuk rintangan kakisan kecil |
| Nikel (Dalam) | Dalam | ≤0.20 | Jumlah jejak untuk meningkatkan ketangguhan sedikit |
| Molybdenum (Mo) | Mo | ≤0.05 | Elemen jejak, kesan minimum terhadap sifat |
| Vanadium (V) | V | ≤0.05 | Elemen jejak, Tiada kesan prestasi utama |
1.2 Sifat fizikal
Ciri -ciri ini mempengaruhi bagaimana S45C berkelakuan dalam persekitaran yang berbeza:
- Ketumpatan: 7.85 g/cm³ (standard untuk keluli karbon, Mudah untuk mengira berat bahagian)
- Titik lebur: 1495-1530 ° C. (Sesuai dengan proses rawatan haba yang biasa)
- Kekonduksian terma: 49 W/(m · k) pada 20 ° C. (Bagus untuk pelesapan haba di jentera)
- Kapasiti haba tertentu: 470 J/(kg · k) (Mengendalikan perubahan suhu tanpa kerosakan)
- Pekali pengembangan haba: 13.8 μm/(m · k) (pengembangan yang rendah, Mengurangkan Warping dalam Temps Extreme)
1.3 Sifat mekanikal
Kekuatan mekanikal S45C menjadikannya sesuai untuk bahagian beban dan tahan haus. Nilai utama (Negeri Annealed kecuali diperhatikan):
- Kekuatan tegangan: 570-700 MPa (mengendalikan daya menarik dalam aci atau gear)
- Kekuatan hasil: ≥335 MPa (menentang ubah bentuk kekal di bawah tekanan)
- Pemanjangan: ≥15% (Cukup fleksibel untuk membentuk komponen mudah)
- Kekerasan: 160-200 Brinell (Annealed); hingga 55 HRC (selepas pelindapkejutan/pembajaan)
- Kesan ketangguhan: ≥30 j pada 20 ° C (ketangguhan sederhana-terbaik untuk persekitaran bukan sejuk)
1.4 Sifat lain
- Rintangan kakisan: Rendah (terdedah kepada karat; memerlukan lukisan, galvanizing, atau menghidupkan untuk perlindungan)
- Kebolehkalasan: Sederhana (Memerlukan pemanasan hingga 150-250 ° C untuk mengelakkan retak; Penyepuh pasca-kimpalan disyorkan)
- Kebolehkerjaan: Baik (mudah digerudi, berpaling, atau digiling dengan alat standard -paling baik di negeri annealed)
- Sifat magnet: Ferromagnet (bertindak balas terhadap magnet, Berguna untuk menyusun industri)
- Kemuluran: Sederhana (boleh dibengkokkan atau dipalsukan ke dalam bentuk tetapi kurang fleksibel daripada keluli karbon rendah)
2. Aplikasi keluli struktur s45c
Keseimbangan kekuatan dan kebolehkerjaan S45C menjadikannya serba boleh di seluruh industri. Berikut adalah contoh dunia nyata:
2.1 Kejuruteraan Mekanikal
- Aci: Aci motor perindustrian Gunakan S45C -kekuatan tegangannya (570-700 MPa) mengendalikan putaran berkelajuan tinggi, dan rawatan pasca panas meningkatkan rintangan haus.
- Gear: Gear kecil hingga sederhana (Mis., Dalam sistem penghantar) Gunakan S45C -kekerasannya (selepas pembakaran) Menentang memakai gigi.
- Galas: Bearing Races untuk Jentera Rendah Penggunaan S45C-Kesahannya Memastikan Dimensi yang Tepat.
2.2 Automotif
- Komponen penghantaran: Gear penghantaran manual di kereta padat (Mis., Honda Civic) Gunakan S45C -Kekuatannya menahan meshing gear tetap.
- Bahagian enjin: Camshafts untuk enjin kecil (Mis., Lawnmowers) Gunakan rawatan heat s45c meningkatkan kekerasan permukaan untuk rintangan haus.
- Bahagian penggantungan: Rod Penyerap Kejutan Gunakan S45C -Kekuatan hasilnya menghalang lentur di bawah kesan jalan.
2.3 Aplikasi lain
- Peralatan perlombongan: Bit gerudi kecil untuk penggunaan perlombongan ringan S45C rawatan heat meningkatkan kekerasan untuk penggerudian batu.
- Jentera pertanian: Pin gandar traktor Gunakan S45C -Kekuatannya mengendalikan beban berat dari membajak.
- Sistem paip: Paip industri tekanan rendah (Mis., untuk pengangkutan air) Gunakan s45c -machinability membolehkan threading mudah.
2.4 Pembinaan (Penggunaan terhad)
S45C jarang digunakan untuk projek pembinaan besar (kerana rintangan kakisan yang rendah), Tetapi ia berfungsi untuk komponen kecil seperti:
- Kurungan tangan di bangunan perindustrian dalaman
- Pin sokongan kecil untuk sistem penghantar di kilang
3. Teknik pembuatan untuk keluli s45c
Menghasilkan S45C berkualiti tinggi memerlukan kawalan yang teliti terhadap kandungan dan pemprosesan karbon. Inilah proses langkah demi langkah:
3.1 Pengeluaran utama
- Relau arka elektrik (EAF): Kaedah yang paling biasa -keluli scrap cair pada 1600 ° C, Kemudian karbon dan mangan ditambah untuk mencapai julat 0.42-0.48% c.
- Relau oksigen asas (Bof): Digunakan untuk kelompok besar -besi besi ditukar kepada keluli, Kemudian karbon diselaraskan untuk memenuhi piawaian S45C.
- Pemutus berterusan: Keluli cair dicurahkan ke dalam acuan untuk membentuk papak, mekar, atau bilet (Bahan mentah untuk pemprosesan sekunder).
3.2 Pemprosesan sekunder
- Rolling panas: Papak dipanaskan hingga 1100-1200 ° C dan dilancarkan ke bar, batang, atau plat -ini meningkatkan kekuatan dan kebolehkerjaan.
- Rolling sejuk: Untuk bahagian ketepatan (Mis., aci nipis), Rolling sejuk meningkatkan kelancaran permukaan dan kekerasan.
- Rawatan haba: Kritikal untuk prestasi S45C:
- Penyepuhlindapan: Pemanasan hingga 820-860 ° C., penyejukan perlahan -tahan keluli untuk kebolehkerjaan.
- Pelindapkejutan/pembajaan: Pemanasan hingga 820-860 ° C., pelindapkejutan dalam air/minyak, kemudian membakar pada 500-600 ° C -Boosts kekerasan dan ketangguhan.
- Rawatan permukaan: Galvanizing (untuk bahagian luar), lukisan (untuk bahagian dalaman), atau menetes (untuk bergerak bahagian seperti gear) untuk mencegah karat.
3.3 Kawalan kualiti
Untuk memenuhi standard G4051 dia, Setiap kumpulan S45C diuji:
- Analisis kimia: Spektrometer Periksa kandungan karbon dan aloi untuk memastikan pematuhan.
- Ujian mekanikal: Ujian tegangan mengukur kekuatan; ujian kekerasan mengesahkan nilai Brinell/HRC.
- Ujian tidak merosakkan (Ndt): Ujian ultrasonik mengesan keretakan dalaman; Ujian zarah magnetik memeriksa kelemahan permukaan.
- Pemeriksaan dimensi: Kaliper dan laser memastikan bar/plat sesuai dengan spesifikasi saiz.
4. Bagaimana S45C dibandingkan dengan bahan lain
Memilih S45C bergantung pada kos, kekuatan, dan keperluan projek. Begini bagaimana ia disusun:
4.1 Perbandingan dengan keluli lain
| Bahan | Kandungan karbon (%) | Kekuatan tegangan (MPA) | Rintangan kakisan | Kos vs. S45C | Terbaik untuk |
|---|---|---|---|---|---|
| S45C Steel | 0.42-0.48 | 570-700 | Rendah | Asas (100%) | Gear, aci, bahagian mekanikal kecil |
| Keluli rendah karbon (S10C) | 0.08-0.12 | 320-450 | Rendah | 80% | Bahagian yang dikimpal (Mis., kurungan) |
| Keluli kekuatan tinggi (S690QL) | 0.18 | 770-940 | Sederhana | 220% | Struktur beban berat (Mis., Rasuk jambatan) |
| Keluli tahan karat (304) | 0.08 | 515 | Cemerlang | 350% | Persekitaran yang menghakis (Mis., bahagian kimia) |
4.2 Perbandingan dengan logam bukan ferus
- Aluminium (6061-T6): Aluminium lebih ringan (ketumpatan 2.7 g/cm³ vs. 7.85 g/cm³) tetapi lebih lemah (kekuatan tegangan 310 MPA vs. 570-700 MPa)-Mengesali S45C untuk bahagian mekanikal kekuatan tinggi.
- Tembaga: Tembaga lebih konduktif tetapi lebih lembut (kekuatan tegangan 220 MPA) dan pricier-s45c lebih baik untuk kegunaan beban, Bukan komponen elektrik.
4.3 Perbandingan dengan bahan komposit
- Polimer bertetulang gentian (Frp): FRP lebih ringan dan tahan kakisan tetapi mempunyai kekuatan tegangan yang lebih rendah (300 MPA vs. 570-700 MPa)-S45C lebih dipercayai untuk bahagian tahan haus seperti gear.
- Komposit serat karbon: Serat karbon lebih kuat (kekuatan tegangan 3000 MPA) Tetapi kos 8x lebih banyak menggunakannya untuk aeroangkasa; S45C adalah pilihan ekonomi untuk jentera perindustrian.
5. Pandangan Teknologi Yigu mengenai Keluli Struktur S45C
Di Yigu Technology, S45C adalah kami untuk bahagian mekanikal kekuatan sederhana. Keseimbangan penyesuaiannya, kekuatan, dan kos menjadikannya sesuai untuk gear, aci, dan komponen automotif. Kami mengesyorkan penyepuhnya untuk pemprosesan mudah dan pelindapkejutan/pembajaan untuk rintangan haus. Untuk perlindungan kakisan, Kami memasangkannya dengan perkhidmatan penyaduran zink kami, Memperluas bahagian kehidupan sebanyak 20-25%. Walaupun ia tidak sesuai untuk persekitaran sejuk atau menghakis, ia tidak dapat ditandingi untuk berpatutan, bahagian perindustrian yang boleh dipercayai.
Soalan Lazim Mengenai Keluli Struktur S45C
- Bolehkah s45c digunakan di iklim sejuk?
Tidak, tidak disyorkan. Kekuatan kesannya jatuh dalam suhu rendah (≥30 j pada 20 ° C, lebih rendah pada -10 ° C+), Jadi ia mungkin retak di bawah tekanan. Gunakan keluli tahan sejuk seperti S355JR untuk persekitaran sejuk. - Adakah saya perlu memanaskan s45c sebelum kimpalan?
Ya. Panaskan hingga 150-250 ° C untuk mengelakkan keretakan hidrogen. Selepas kimpalan, anneal pada 600-650 ° C untuk mengurangkan tekanan dalaman -ini memastikan sendi kimpalan tetap kuat. - Bagaimana S45C berbeza dari S45C-MN?
S45c-mn mempunyai mangan yang lebih tinggi (1.00-1.30% vs.. 0.60-0.90% untuk S45C), meningkatkan kekuatan tegangan (620-750 MPa vs. 570-700 MPa). Gunakan s45c-mn untuk bahagian yang memerlukan kekuatan tambahan; S45C untuk aplikasi standard.
