Se você está procurando um custo-benefício, Aço de liga de alta resistência para peças mecânicas, como engrenagens ou eixos-JIS SCR440 Aço de liga é uma excelente escolha. Como um aço de liga de cromo padrão japonês, Equilibra a hardenabilidade sólida, resistência ao desgaste, e maquiagem. Este guia quebra tudo o que você precisa saber, De sua maquiagem química para usos do mundo real, Para ajudá -lo a tomar decisões informadas para seus projetos.
1. Propriedades do material do aço de liga JIS SCR440
O desempenho do JIS SCR440 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 no JIS SCR440 trabalham juntos para aumentar a força, dureza, e durabilidade. Abaixo está o intervalo de composição padrão:
| Elemento | Símbolo | Faixa de composição (%) | Papel fundamental na liga |
|---|---|---|---|
| Carbono (C) | C | 0.38 - 0.45 | Aprimoraresistência à tracção e dureza da superfície; crítico para peças resistentes ao desgaste |
| Cromo (Cr) | Cr | 0.90 - 1.20 | MelhoraHardenabilidade eResistência à corrosão; evita a oxidação em temperaturas moderadas |
| Manganês (Mn) | Mn | 0.60 - 0.90 | AumentaMACHINABILIDADE e refinamento de grãos; reduz a fragilidade após o tratamento térmico |
| Silício (E) | E | 0.15 - 0.35 | Atua como um desoxidador durante a siderúrgica; fortalece a liga sem perder a ductilidade |
| Molibdênio (MO) | MO | ≤ 0.15 | As quantidades de rastreamento aumentam ligeiramente a estabilidade de alta temperatura; não é um elemento de liga primária |
| Níquel (Em) | Em | ≤ 0.25 | Conteúdo mínimo; pequenas quantidades melhoram ligeiramentetenacidade de impacto |
| Enxofre (S) | S | ≤ 0.030 | Mantido baixo para evitar rachaduras e fragilidade em aplicações de alto estresse |
| Fósforo (P) | P | ≤ 0.030 | Limitado para evitar a fragilidade fria (fratura em ambientes de baixa temperatura) |
| Vanádio (V) | V | ≤ 0.03 | Pequenas quantidades refinam a estrutura de grãos para força uniforme em toda a parte |
1.2 Propriedades físicas
Essas características determinam como o JIS SCR440 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 industrial rollers or engine parts)
- Condutividade térmica: 45 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: 12.0 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 SCR440 é desbloqueada depoisTireização + temering (seu tratamento térmico padrão). Abaixo estão os valores típicos testados aos padrões japoneses:
| Propriedade | Valor típico | Padrão de teste (Ele) |
|---|---|---|
| Resistência à tracção | ≥ 1000 MPA | Apenas Z2241 |
| Força de escoamento | ≥ 800 MPA | Apenas Z2241 |
| Alongamento | ≥ 12% | Apenas Z2241 |
| Redução da área | ≥ 45% | Apenas Z2241 |
| Dureza (Brinell) | 229 - 286 Hb | Apenas Z2243 |
| Dureza (Rockwell c) | 23 - 30 HRC | Apenas Z2245 |
| Dureza (Vickers) | 230 - 290 Hv | Ele z2244 |
| Tenacidade de impacto | ≥ 50 J | Ele z2242 |
| Força de fadiga | ~ 520 MPa | Apenas Z2273 |
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 SCR440
Mix de força do JIS SCR440, acessibilidade, 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 e veículos comerciais dependem de sua durabilidade para peças mecânicas -chave:
- Engrenagens: A Japanese automaker uses it for manual transmission gears—its resistência ao desgaste estende a vida da engrenagem por 30% vs.. aço carbono.
- Eixos: Caminhões compactos usam eixos de acionamento JIS SCR440; isso é força de escoamento (≥800 MPa) lida com cargas de 20 toneladas sem dobrar.
- Parafusos e prendedores: High-performance sedans use it for engine mount bolts—their resistência à tracção (≥1000 MPa) Resista ao afrouxamento da vibração.
2.2 Engenharia Mecânica
Máquinas industriais precisam de peças que duram através do uso contínuo:
- Rolamentos: A manufacturing plant uses it for conveyor belt bearings—its dureza (229–286 HB) reduz o tempo de inatividade de manutenção por 20%.
- Rolos: Máquinas de impressão o usa para rolos de pressão; isso é força de fadiga (~ 520 MPa) suporta o contato repetido com papel.
- Molas: Pequenas ferramentas de construção (como bobinhos) Use -o para molas de compressão; sua elasticidade (de temering) alças 8,000+ ciclos.
2.3 Máquinas pesadas
Para equipamentos em larga escala, fornece força confiável:
- Eixos de guindaste: Small port cranes use it for hoist shafts—its tenacidade de impacto (≥50 J.) impede a fratura ao levantar recipientes de 25 toneladas.
- Fixadores estruturais: Maquinaria agrícola (como tratores) usa parafusos JIS SCR440; deles Resistência à corrosão (com revestimento anti-rust) levanta -se para lama e chuva.
3. Técnicas de fabricação para JIS SCR440 Aço de liga
Para maximizar o desempenho do JIS SCR440, 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) is added to reach the target composition. EAF é flexível e reduz o desperdício, ideal para peças personalizadas, como engrenagens 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 SCR440. O processo padrão para peças de alto estresse é:
- Recozimento: Aquecer para 820 - 850 ° C., esfriar lentamente. Suaviza a liga para facilitar a usinagem (Corta o desgaste da ferramenta por 30%).
- Tireização: Aquecer para 840 - 860 ° C., esfriar rapidamente em petróleo. Hardens the steel to reach resistência à tracção ≥1000 MPa.
- Temering: Aquecer para 500 - 550 ° C., Cool no ar. Reduz a fragilidade enquanto mantém a força - crítica para peças como engrenagens ou eixos.
- Carburismo (opcional): Aquecer para 900 -950 ° C em uma atmosfera rica em carbono. Adiciona uma camada externa dura (0.8–1,0 mm de espessura) para aumentar resistência ao desgaste (ideal para rolamentos).
3.3 Processos de formação
JIS SCR440 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 12% 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 (900–1400 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 SCR440 em engrenagens de transmissão automotiva
Um fornecedor japonês de peças automotivas enfrentou um problema: Suas engrenagens de transmissão de aço carbono falharam após 160,000 km, levando a reclamações de clientes. Eles mudaram para o JIS SCR440 - e resolveram o problema.
4.1 Desafio
As engrenagens do fornecedor foram usadas em carros compactos com frequente condução da cidade (Ciclos de parada inicial). Engrenagens de aço carbono tinham baixoforça de fadiga (400 MPA) eresistência ao desgaste, levando ao desgaste dos dentes e à derrapagem de transmissão. A taxa de falha foi 6% por ano, machucando a reputação do fornecedor.
4.2 Solução
Eles mudaram para as engrenagens JIS SCR440, usando:
- Forjamento (1150° c) alinhar a estrutura de grãos e aumentar a força.
- Tireização (850° c) + temering (530° c) para alcançar 820 MPA força de escoamento e 55 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 320,000 KM - Double a vida anterior.
- Economia de custos: Custos de peça de substituição reduzida em ¥ 240.000 por ano.
- Confiabilidade: A taxa de falha caiu de 6% para 1%, Restaurando a confiança do cliente.
5. Análise comparativa: Ele SCR440 vs.. Outros materiais
Como o JIS SCR440 se compara a alternativas comuns? Abaixo está uma comparação lado a lado das principais características:
| Material | Resistência à tracção | Tenacidade de impacto | Resistência à corrosão | Custo (vs.. Ele SCR440) | Melhor para |
|---|---|---|---|---|---|
| Ele SCR440 | ≥1000 MPa | ≥50 J. | Moderado | 100% (base) | Estresse alto, peças sensíveis ao custo |
| Aço inoxidável (SUS304) | 515 MPA | 60 J | Excelente | 170% | Alimentos/equipamentos químicos |
| Aço carbono (S45C) | 600 MPA | 35 J | Baixo | 50% | Peças de baixo estresse (Suportes) |
| Liga de aço (SCM440) | 1080 MPA | 60 J | Moderado | 110% | Peças de alto desempenho (eixos do motor) |
| Alumínio (A6061) | 310 MPA | 110 J | Bom | 120% | Peças leves (Quadros de carro) |
Takeaway -chave: Jis scr440 oferece melhorresistência à tracção do que aço carbono e alumínio, embora seja mais barato que o SCM440 ou aço inoxidável. É o melhor valor paraestresse alto, Aplicações sensíveis ao custo como engrenagens de transmissão padrão ou eixos de serviço médio.
Perspectiva da tecnologia YIGU sobre aço de liga JIS SCR440
Na tecnologia Yigu, JIS SCR440 é um dos clientes que precisam, peças de alta resistência acessíveis. Nós o fornecemos para engrenagens automotivas e eixos de máquinas para 10+ anos, e éHardenabilidade eresistência ao desgaste atender consistentemente às necessidades de desempenho de médio alcance. Muitas vezes, recomendamos o recozimento para revestimentos mais fáceis de usinagem e anti-rotação para uso ao ar livre, Ajudando os clientes a reduzir os custos de manutenção por 25%. Para os fabricantes, equilibrando o desempenho e o orçamento, Jis scr440 é uma escolha imbatível.
Perguntas frequentes sobre o aço de liga JIS SCR440
1. Jis SCR440 pode ser usado em temperaturas frias?
Sim - étenacidade de impacto (≥50 J.) Permite ter um desempenho confiável em temperaturas até -15 ° C. Para climas mais frios (-20° C ou abaixo), Ajuste o processo de temperamento (menor a 480-500 ° C.) Para aumentar a resistência a ≥60 j.
2. Qual é a diferença entre Jis SCR440 e SCM440?
SCM440 contémmolibdênio (MO) (0.15–0,25%), dando 8% mais altoresistência à tracção e melhor estabilidade de alta temperatura do que scr440. Escolha SCM440 para um estresse extremo; SCR440 para sensível ao custo, peças de estresse médio.
3. Como melhorar a resistência à corrosão do JIS SCR440?
Adicione um revestimento protetor: Batinho de zinco (para parafusos externos), revestimento em pó (para componentes estruturais), ou cromo (Para peças móveis como rolamentos). Esses tratamentos estendem a vida útil do serviço em ambientes úmidos em 5 a 8 anos.
