JIS SCM440 Aço de liga: Propriedades, Aplicações & Guia de fabricação

Se você está procurando um versátil, Aço de liga de alto desempenho para peças de alto estresse-como engrenagens automotivas ou eixos industriais-JIS SCM440 Aço de liga é uma melhor opção. Como uma liga japonesa de cromo-molibdênio, equilibra força excepcional, resistência, e hardenabilidade. Este guia quebra tudo o que você precisa saber, De sua composição química às histórias de sucesso do mundo real, Para ajudá -lo a usá -lo de maneira eficaz.

1. Propriedades do material do aço de liga JIS SCM440

O desempenho do JIS SCM440 está enraizado em suas propriedades bem equilibradas, Tudo em conformidade com o JapãoEle G4105 padrão. Vamos explorar cada aspecto -chave claramente.

1.1 Composição química

Os elementos do JIS SCM440 trabalham juntos para aumentar a força, durabilidade, e resistência ao calor. Abaixo está o intervalo de composição padrão:

1.2 Propriedades físicas

Essas características determinam como o JIS SCM440 se comporta em diferentes condições de trabalho - como alterações de temperatura ou campos magnéticos:

• Densidade: 7.85 g/cm³ (consistente com a maioria das ligas ferrosas, fácil de integrar nos designs existentes)
• Ponto de fusão: 1430 - 1450 ° C. (high enough for Aplicações de alta temperatura like engine parts or industrial rollers)
• Condutividade térmica: 44 C/(m · k) a 20 ° C. (retém bem o calor, Adequado para peças que operam continuamente)
• Capacidade de calor específico: 470 J/(kg · k) a 20 ° C. (absorve o calor constantemente, evitando deformação de balanços repentinos de temperatura)
• Coeficiente de expansão térmica: 12.1 μm/(m · k) (baixa expansão, crítico para peças de precisão como engrenagens ou eixos)
• Propriedades magnéticas: Ferromagnético (atrai ímãs, Útil para ferramentas como grampos magnéticos ou sensores)

1.3 Propriedades mecânicas

A força mecânica completa do JIS SCM440 é desbloqueada depoisTireização + temering (seu tratamento térmico padrão). Abaixo estão os valores típicos testados aos padrões japoneses:

1.4 Outras propriedades

• Resistência à corrosão: Moderado (resiste à umidade leve, Óleos, e produtos químicos industriais; Use revestimento de zinco ou tinta para ambientes externos/úmidos)
• Resistência ao desgaste: Bom (obrigado a cromo (Cr) e tratamento térmico; Adequado para peças móveis, como rolamentos ou rolos)
• MACHINABILIDADE: Justo (mais suave em estado recozido; Use aço de alta velocidade (HSS) ou ferramentas de carboneto com fluido de corte para reduzir o desgaste da ferramenta)
• Soldabilidade: Aceitável (pré -aquecer 250 -300 ° C e tratamento térmico pós-soldado para evitar rachaduras; Use eletrodos de baixo hidrogênio)
• Hardenabilidade: Excelente (O tratamento térmico penetra profundamente, Garantir força uniforme em partes grossas, como eixos de máquinas pesadas)

2. Aplicações de aço de liga JIS SCM440

Mix de força do JIS SCM440, resistência, e a versatilidade o torna ideal paraAplicações de alto estresse entre indústrias. Aqui estão seus usos mais comuns, com exemplos do mundo real:

2.1 Indústria automotiva

Carros, caminhões, e veículos comerciais dependem de sua durabilidade para peças críticas:

• Eixos: A Japanese automaker uses it for drive shafts—its força de escoamento (≥930 MPa) lida com cargas de 25 toneladas sem dobrar.
• Engrenagens: Uma marca de carro de luxo usa para engrenagens de transmissão; o força de fadiga (~ 540 MPa) estende a vida da engrenagem por 40% vs.. aço carbono.
• Parafusos e prendedores: High-performance sports cars use JIS SCM440 bolts for engine mounts—their resistência à tracção (≥1080 MPa) Resista ao afrouxamento da vibração.

2.2 Mecânico & Máquinas pesadas

Máquinas industriais precisam de peças que duram através do uso contínuo:

• Rolamentos: A manufacturing plant uses it for conveyor belt bearings—its resistência ao desgaste reduz o tempo de inatividade de manutenção por 25%.
• Molas: Um fabricante de equipamentos de construção o usa para molas de braço de escavadeira; sua elasticidade (de temering) suporta 10,000+ Ciclos de compressão.
• Rolos: Mills de aço usam -o para rolos de rolamento; isso é dureza (217–286 HB) resiste à deformação de folhas de metal quente.

2.3 Componentes estruturais

Para infraestrutura e estruturas pesadas, fornece força confiável:

• Eixos de guindaste: Port cranes use it for hoist shafts—its tenacidade de impacto (≥60 J.) impede a fratura ao levantar recipientes de 40 toneladas.
• Bridge Ficeners: Rodovias de grande porte no Japão usam parafusos JIS SCM440; com revestimento anti-rust, Eles ficam estáveis ​​ao ar livre para 10+ anos.

3. Técnicas de fabricação para JIS SCM440 Aço de liga

Para maximizar o desempenho do JIS SCM440, Siga estas etapas de fabricação comprovadas pela indústria:

3.1 Processos de fabricação de aço

Normalmente é produzido usando dois métodos:

• Forno de arco elétrico (Eaf): Mais comum para lotes médios. A sucata é derretida com eletrodos, então cromo (Cr) e molibdênio (MO) são adicionados para atingir a composição alvo. EAF é flexível e reduz o desperdício, ideal para peças personalizadas, como eixos grandes.
• Forno de oxigênio básico (BOF): Usado para produção em massa. O ferro fundido é misturado com oxigênio para remover as impurezas, Então os elementos de liga são adicionados. O BOF é mais rápido e econômico para peças padrão como parafusos.

3.2 Tratamento térmico

O tratamento térmico é fundamental para desbloquear o potencial total do JIS SCM440. O processo padrão para peças de alto estresse é:

1. Recozimento: Aquecer para 830 - 850 ° C., esfriar lentamente. Suaviza a liga para facilitar a usinagem (Corta o desgaste da ferramenta por 30%).
2. Tireização: Aquecer para 840 - 860 ° C., esfriar rapidamente em petróleo. Hardens the steel to reach resistência à tracção ≥1080 MPa.
3. Temering: Aquecer para 550 - 600 ° C., Cool no ar. Reduz a fragilidade enquanto mantém a força - crítica para peças como engrenagens ou eixos.
4. Nitretagem (opcional): Aquecer para 500 -550 ° C em uma atmosfera rica em nitrogênio. Adiciona uma camada externa dura (0.1–0,3 mm de espessura) para aumentar resistência ao desgaste (ideal para rolamentos).

3.3 Processos de formação

JIS SCM440 é moldado em partes usando:

• Forjamento: Martelado ou pressionado em 1100 - 1200 ° C.. Alinhe a estrutura de grãos do metal, aumentando resistência à tracção por 15% vs.. peças fundidas. Usado para engrenagens, eixos, e componentes do guindaste.
• Rolando: Passou por rolos para fazer barras, folhas, ou hastes. Usado para formas básicas como parafusos ou caldo de mola.
• Extrusão: Empurrado através de um dado para fazer formas complexas (Por exemplo, Eixos ocos). Ideal para peças de precisão, como componentes de transmissão automotiva.

3.4 Processos de usinagem

Depois de se formar, As peças são finalizadas com usinagem de precisão:

• Virando: Usa um torno para fazer peças cilíndricas (Por exemplo, eixos). Use o fluido de corte (Por exemplo, óleo mineral) Para evitar superaquecimento e desgaste da ferramenta.
• Moagem: Usa um cortador rotativo para moldar os dentes da engrenagem ou raças. As ferramentas de carboneto funcionam melhor para alta precisão (Por exemplo, Tolerância dos dentes da engrenagem ± 0,02 mm).
• Perfuração: Cria furos para parafusos ou prendedores. Exercícios de alta velocidade (1000–1500 rpm) Evite rachaduras.
• Moagem: Superfícies suavizadas para tolerâncias apertadas (Por exemplo, ± 0,01 mm para rolamentos internos). Melhora resistência ao desgaste by reducing surface friction.

4. Estudo de caso: JIS SCM440 em engrenagens de transmissão automotiva

Uma fábrica automotiva japonesa enfrentou um problema: Suas engrenagens de transmissão de aço carbono falharam após 180,000 km, levando a recalls caros. Eles mudaram para o JIS SCM440 - e resolveram o problema.

4.1 Desafio

Os carros compactos da fábrica foram usados ​​em áreas urbanas com ciclos de parada inicial frequentes. Engrenagens de aço carbono tinham baixoresistência ao desgaste eforça de fadiga (400 MPA), levando ao desgaste dos dentes e à derrapagem de transmissão. A taxa de falha foi 6% por ano, ferindo a reputação da marca.

4.2 Solução

Eles mudaram para o JIS SCM440 Gears, usando:

• Forjamento (1150° c) alinhar a estrutura de grãos e aumentar a força.
• Tireização (850° c) + temering (580° c) para alcançar 950 MPA força de escoamento e 65 J tenacidade de impacto.
• Moagem de precisão to smooth gear teeth, reduzindo o atrito e o desgaste.

4.3 Resultados

• Vida de serviço: Engrenagens agora duram 360,000 KM - Double a vida anterior.
• Economia de custos: Custos reduzidos de recall em ¥ 300.000 por ano.
• Desempenho: Eficiência de transmissão melhorada por 5%, reduzindo o consumo de combustível.

5. Análise comparativa: Ele SCM440 vs.. Outros materiais

Como o JIS SCM440 se compara a alternativas comuns? Abaixo está uma comparação lado a lado das principais características:

Takeaway -chave: Jis scm440 tem muito melhorresistência à tracção do que aço carbono ou SCM415, tornando-o ideal para peças de alto estresse. É mais barato que aço inoxidável e titânio, tornando -o o melhor valor paraalto desempenho, Aplicações sensíveis ao custo.

Perspectiva da Yigu

Na tecnologia Yigu, JIS SCM440 é um item básico para clientes que precisam, peças de alta resistência-especialmente em setores automotivo e de máquinas. Nós fornecemos isso para 12+ anos, e éHardenabilidade eForça de fadiga aprimorada por molibdênio atender consistentemente padrões rígidos. Muitas vezes, recomendamos a temperamento de 550 a 600 ° C para um equilíbrio ideal de resistência e resistência, e revestimentos anti-assombros para uso ao ar livre. Para os fabricantes que buscam uma liga reconhecida globalmente (Compatível com AISI 4140) Isso equilibra o desempenho e o custo, JIS SCM440 é incomparável.

Perguntas frequentes sobre o aço de liga JIS SCM440

1. É jis scm440 o mesmo que aisi 4140?

Sim - jis scm440 é quase idêntico ao AISI 4140 (American Standard) em composição química e propriedades mecânicas. Eles podem ser usados ​​de forma intercambiável para a maioria dos aplicativos, Tornando o JIS SCM440 uma ótima opção para cadeias de suprimentos globais.

2. O JIS SCM440 pode ser usado em ambientes de alta temperatura?

Sim - éponto de fusão (1430–1450 ° C.) emolibdênio (MO) Conteúdo Deixe o desempenho de maneira confiável a temperaturas de até 300 ° C. Para temperaturas mais altas (300–400 ° C.), Ajuste o processo de temperamento (menor a 500-550 ° C.) Para aumentar a estabilidade do calor.

3. Como melhorar a usinabilidade do JIS SCM440?

Reconstruir a liga primeiro (Aqueça a 830-850 ° C., esfriar lentamente)- Isso suaviza para 217-250 HB, facilitando a usinagem. Use ferramentas de carboneto com fluido de corte (Por exemplo, Líquido de refrigeração miscível em água) e defina velocidade de corte para 80–100 m/min para minimizar o desgaste da ferramenta.