Aço estrutural S50C: Um guia para propriedades, Usos & Mais

Se você está em engenharia mecânica, Fabricação automotiva, ou construção, Aço estrutural S50C é um material que você provavelmente encontrará. Como um aço médio carbono, Equilibra a força, MACHINABILIDADE, e acessibilidade - mas como se encaixa no seu projeto? Este guia quebra suas principais características, Usos do mundo real, Etapas de fabricação, e como ele se compara a outros materiais, Ajudando você a tomar decisões informadas.

1. Propriedades do material do aço S50C

A versatilidade do S50C vem de suas propriedades completas. Vamos explorar seuComposição química, Propriedades físicas, Propriedades mecânicas, eOutras propriedades em detalhes.

1.1 Composição química

O desempenho do S50C é definido por suas taxas de elementos precisos (De acordo com os padrões JIS G4051). Abaixo está o intervalo típico:

1.2 Propriedades físicas

Essas características afetam como o S50C se comporta em diferentes ambientes e processos:

• Densidade: 7.85 g/cm³ (padrão para aços de carbono, fácil de calcular o peso da peça)
• Ponto de fusão: 1495–1530 ° C. (Compatível com tratamentos térmicos comuns, como extinção)
• Condutividade térmica: 48 C/(m · k) a 20 ° C. (Bom para dissipação de calor em peças de máquinas)
• Capacidade de calor específico: 470 J/(kg · k) (lida com a temperatura muda sem danos)
• Resistividade elétrica: 150 nω · m (aços de baixo carbono com alto carbono, Não é ideal para peças elétricas)
• Propriedades magnéticas: Ferromagnético (responde a ímãs, Útil para classificação industrial)

1.3 Propriedades mecânicas

A força mecânica do S50C o torna ideal para peças de suporte de carga e resistência ao desgaste. Valores -chave (Estado recozido, a menos que seja indicado):

1.4 Outras propriedades

• Resistência à corrosão: Baixo (propenso a ferrugem; precisa de pintura, galvanizando, ou lubrificação para uso ao ar livre)
• Soldabilidade: Moderado (requer pré -aquecimento para 150-250 ° C para evitar rachaduras; Recomendado o recozimento pós-soldado)
• MACHINABILIDADE: Bom (Facilmente perfurado/virado com ferramentas padrão - o melhor em estado recozido)
• Formabilidade: Moderado (pode ser forjado ou carimbado em formas simples, mas menos flexível que os aços de baixo carbono)

2. Aplicações do aço estrutural S50C

O equilíbrio entre força e máquinabilidade do S50C o torna versátil entre as indústrias. Aqui estão os usos do mundo real com exemplos:

2.1 Engenharia Mecânica

• Eixos: Eixos de motor industriais (Por exemplo, em bombas de água) Use S50C - sua força de tração (590–730 MPA) Lida com a rotação de alta velocidade, e o tratamento térmico aumenta a resistência ao desgaste.
• Engrenagens: Engrenagens pequenas e médias (em sistemas transportadores) Use S50C - sua dureza (depois de temer) resiste ao desgaste dos dentes, Garantir uma longa vida útil.
• Rolamentos: Corridas de rolamento para máquinas de baixa carga (como ventiladores elétricos) Use S50C - sua usinabilidade garante dimensões precisas para rotação suave.

2.2 Indústria automotiva

• Componentes do motor: Eixo de cames para pequenos motores a gasolina (Por exemplo, em motocicletas) Use S50C - O tratamento de telamento endurece a superfície para resistir ao desgaste da válvula.
• Peças de transmissão: Engrenagens de transmissão manual (em carros compactos como o Honda Fit) Use S50C - sua resistência à fadiga suporta malha constante de engrenagem.
• Eixos: Eixos traseiros de caminhão leve usam S50C - sua força de escoamento (≥345 MPa) lida com cargas pesadas sem dobrar.

2.3 Construção

S50C é menos comum para estruturas grandes, mas brilha em pequeno, componentes de alta resistência:

• Vigas de aço para pequenos edifícios: As vigas de suporte da garagem residencial usam S50C-seu espaço economiza espaço em comparação com aços de baixo carbono.
• Conectores de treliça: As treliças de galpão industrial usam parafusos S50C - sua dureza resiste a afrouxar sob vibração.

2.4 Outras aplicações

• Construção naval: Pequenos eixos de hélice usam S50C - sua força lida com a pressão da água, e pintura impede a corrosão.
• Faixas ferroviárias: Componentes ferroviários menores (como as peças do interruptor) Use S50C - seu desgaste suporta o tráfego do trem.
• Equipamento industrial: Hastes de cilindro hidráulico usam s50c - sua máquina garante uma superfície lisa para compatibilidade de vedação.

3. Técnicas de fabricação para aço S50C

A produção de S50C de alta qualidade requer controle cuidadoso do conteúdo e processamento de carbono. Aqui está o processo passo a passo:

3.1 Fabricação de aço

• Forno de arco elétrico (Eaf): Método mais comum - o aço de arranhão é derretido a 1600 ° C, Em seguida, carbono e manganês são adicionados para atingir a faixa de 0,47-0,53% C.
• Forno de oxigênio básico (BOF): Usado para lotes grandes - minério de ferro é convertido em aço, Em seguida, o oxigênio é soprado para remover impurezas antes de ajustar os níveis de carbono.
• Fundição contínua: O aço fundido é derramado em moldes refrigerados a água para formar lajes, flores, ou tarugos (matéria -prima para processamento adicional).

3.2 Trabalho quente

• Rolamento a quente: As lajes são aquecidas para 1100-1200 ° C e enroladas em barras, hastes, ou placas - isso melhora a força e a trabalhabilidade.
• Forjamento quente: Para peças complexas (como engrenagens), Formas de forjamento quente S50C em altas temperaturas, Melhoramento da estrutura de grãos para durabilidade.

3.3 Trabalho frio

• Rolamento frio: Para peças de precisão (como eixos finos), O rolamento frio aumenta a suavidade e a dureza da superfície.
• Desenho frio: Hastes são puxadas através de matrizes para reduzir o diâmetro-usadas para fazer parafusos ou eixos de alta precisão.

3.4 Tratamento térmico

O tratamento térmico é fundamental para adaptar as propriedades do S50C:

• Recozimento: Aquecimento a 820-860 ° C., esfriando lentamente - acumula -se aço para usinagem.
• Timing/temperamento: Aquecimento a 820-860 ° C., Tireização em água/óleo, Em seguida, tempere a 500 a 600 ° C-garotos de dureza e resistência para peças resistentes ao desgaste.
• Endurecimento da superfície: Carburismo (Adicionando carbono à superfície) seguido de extinção - coloque a superfície enquanto mantém o núcleo dúctil (usado para engrenagens).

4. Estudos de caso: S50C em projetos do mundo real

4.1 Componente mecânico: Fabricação de equipamentos para transportadores

Uma empresa de logística precisava de engrenagens para seus transportadores de armazém que pudessem suportar o uso diário de 8 horas de 8 horas. Eles escolheram S50C para o seu:

• MACHINABILIDADE (Fácil de cortar formas de dentes precisas).
• Dureza (50 HRC após extinção/temperamento) para resistir ao desgaste.
• Custo-efetividade (30% mais barato que aços de liga como 4140).
  Resultado: As marcas duraram 2 Anos sem substituição-Doupa a vida útil das engrenagens de aço de baixo carbono anteriores.

4.2 Aplicativo automotivo: ENTERSO DE CAMENTOS DE MOTORCIA

Um fabricante de motocicletas usou S50C para eixos de cames para equilibrar o desempenho e o custo:

• Tratamento térmico (Tireização + temering) endureceu os lobos de came para 52 HRC, resistência ao desgaste da válvula.
• A ductilidade do S50C impediu rachaduras durante a usinagem da árvore de cames.
  Resultado: As árvores de cames passaram 100,000 testes de durabilidade de km sem sinais de desgaste.

4.3 Construção: Vigas de suporte de garagem

Um construtor residencial usou vigas S50C para uma garagem de 2 carros:

• A alta resistência à tração do S50C é permitida o uso 10% vigas mais finas que S235JR (Aço de baixo carbono), Salvando espaço.
• Galvanizando protegido contra a umidade, impedindo a ferrugem.
  Resultado: As vigas apoiaram o telhado da garagem (incluindo carga de neve) para 15 anos sem deformação.

5. Análise comparativa: S50C vs.. Outros materiais

5.1 Comparação com outros aços

5.2 Comparação com materiais não metálicos

• Alumínio (6061-T6): Isqueiro (densidade 2.7 g/cm³ vs.. 7.85 g/cm³) mas mais fraco (resistência à tracção 310 MPA vs.. 590–730 MPA)-Use S50C para peças mecânicas de alta resistência.
• Compostos de fibra de carbono: Mais forte (resistência à tracção 3000 MPA) Mas 8x mais caro - use para aeroespacial; S50C é melhor para uso industrial/automotivo.
• Plásticos (PA66): Mais barato, mas menos forte (resistência à tracção 80 MPA)-Use para peças de baixa carga; S50C para componentes de porte de carga.

5.3 Comparação com outros materiais estruturais

• Concreto: Mais barato para estruturas grandes, mas mais pesadas - use S50C para pequenos, componentes fortes (Por exemplo, conectores de feixe) Esse concreto não pode substituir.
• Madeira: Mais ecológico, mas menos durável-use S50c para peças expostas a umidade ou cargas pesadas.

6. Vista da tecnologia YIGU no aço estrutural S50C

Na tecnologia Yigu, S50C é o nosso objetivo para peças mecânicas de alta resistência. Seu equilíbrio de usinabilidade, força, E o custo o torna perfeito para engrenagens, eixos, e componentes automotivos. Muitas vezes recomendamos recozê -lo para facilitar processamento e extinção/tempeamento para resistência ao desgaste. Para uso ao ar livre, Nós combinamos com o revestimento de zinco para aumentar a resistência à corrosão, prolongando a vida parcial por 25%. Embora não seja ideal para ambientes frios ou corrosivos, é incomparável para acessível, peças industriais confiáveis.

Perguntas frequentes sobre aço estrutural S50C

1. S50C pode ser usado em climas frios?
   Não, não recomendado. Sua tenacidade de impacto cai abaixo de 20 ° C (≥32 J a 20 ° C, mas muito menor a -10 ° C+), Portanto, pode rachar sob estresse. Use aços resistentes a frio como S355JR para regiões frias.
2. Eu preciso de ferramentas especiais para máquina S50C?
   Não. Ferramentas de carboneto padrão funcionam bem. Para melhores resultados, Use refrigerantes para evitar superaquecimento, especialmente quando usinando S50C tratado térmico (Mais difícil do que aço recozido).
3. Como o S50C difere do S45C?
   S50C tem maior teor de carbono (0.47–0,53% vs.. 0.42–0,48% para S45C), tornando -o mais forte (força de tração 590–730 MPA vs. 570–700 MPa) Mas um pouco menos dúctil. Use S45C para peças que precisam de mais flexibilidade; S50C para aplicações de maior resistência.