Если вы в машиностроении, Автомобильное производство, или строительство, S50C Конструктивная сталь - это материал, с которым вы, вероятно, столкнетесь. Как средняя углеродная сталь, это уравновешивает силу, механизм, и доступность - но как это соответствует вашему проекту? Это руководство разбивает свои ключевые черты, Реальное мир использует, Производственные шаги, и как это сравнивается с другими материалами, Помогая принять обоснованные решения.
1. Свойства материала стали S50C
Универсальность S50C происходит от его хорошо округленных свойств. Давайте рассмотрим егоХимический состав, Физические свойства, Механические свойства, иДругие свойства подробно.
1.1 Химический состав
Производительность S50C определяется его точными соотношениями элементов (За jis g4051 стандарты). Ниже приведен типичный диапазон:
Элемент | Контент диапазон (%) | Ключевая роль |
---|---|---|
Углерод (В) | 0.47–0.53 | Повышает твердость и прочность на растяжение |
Марганец (Мнжен) | 0.60–0.90 | Повышает пластичность и работоспособность |
Кремний (И) | 0.15–0.35 | Улучшает теплостойкость во время обработки |
Сера (С) | ≤0.030 | Свести к минимуму, чтобы избежать хрупкости |
Фосфор (П) | ≤0.030 | Ограничено, чтобы предотвратить холодное растрескивание |
Следы | ≤0,20 (общий) | Небольшое количество Cr, В, и т.д. - нет серьезного влияния на основные свойства |
1.2 Физические свойства
Эти черты влияют на то, как S50C ведет себя в разных средах и процессах:
- Плотность: 7.85 G/CM³ (Стандарт для углеродных стали, Легко рассчитать вес.)
- Точка плавления: 1495–1530 ° C. (совместим с общими теплообразующими обработками, такими как гашение)
- Теплопроводность: 48 W/(м · к) при 20 ° C. (хорошо для рассеивания тепла в деталях машины)
- Удельная теплоемкость: 470 J/(кг · к) (обрабатывает изменения температуры без повреждения)
- Электрическое удельное сопротивление: 150 nω · m (выше, чем с низким уровнем углерода, Не идеально для электрических деталей)
- Магнитные свойства: Ферромагнитный (отвечает на магниты, Полезно для промышленной сортировки)
1.3 Механические свойства
Механическая прочность S50C делает его идеальным для нагрузки и износостойких деталей. Ключевые значения (отожженное состояние, если не указано):
Свойство | Типичное значение | Почему это важно |
---|---|---|
Предел прочности | 590–730 МПа | Ручки тяги сил в валах/передачах |
Урожайность | ≥345 МПа | Сопротивляется постоянной деформации под нагрузкой |
Твердость | 170–210 Бринелл (отожжен); до 55 HRC (утомил/закален) | Баланс механизма (отожжен) и износить стойкость (тепло) |
Пластичность | ≥14% удлинение | Достаточно гибкий для изгиба/ковки |
Воздействие на выносливость | ≥32 J при 20 ° C | Умеренная прочность-лучшая для нехородочной среды |
Устойчивость к усталости | ~ 290 МПа | Выдерживает повторное напряжение в движущихся частях |
1.4 Другие свойства
- Коррозионная стойкость: Низкий (подвержен ржавчине; нуждается в живописи, Galvanizing, или смазание на открытом воздухе)
- Сварка: Умеренный (требует предварительного нагрева до 150–250 ° C, чтобы избежать растрескивания; Рекомендуется после пост отжига)
- Механизм: Хороший (Легко просверлена/повернут стандартными инструментами - лучшим в отожженном состоянии)
- Формируемость: Умеренный (может быть поддель или штамп на простые формы, но менее гибкие, чем низкоуглеродистые стали)
2. Применение строительной стали S50C
Баланс силы и оборудования S50C делает его универсальным в разных отраслях промышленности. Вот реальное использование с примерами:
2.1 Машиностроение
- Валы: Промышленные моторные валы (НАПРИМЕР., в водяных насосах) Используйте S50C - прочность на растяжение (590–730 МПа) Обрабатывает высокоскоростное вращение, и термическая обработка повышает устойчивость к износу.
- Передачи: Шестерни для малых до средних размеров (в конвейерных системах) Используйте S50C - его твердость (После отпуска) сопротивляется ношению зубов, Обеспечение долгого срока службы.
- Подшипники: Гонки с низкой нагрузкой (как электрические вентиляторы) Используйте S50C - его механизм обеспечивает точные размеры для плавного вращения.
2.2 Автомобильная промышленность
- Компоненты двигателя: Расчеты для небольших бензиновых двигателей (НАПРИМЕР., в мотоциклах) Используйте S50C - обработка HEAT затвердевает поверхность, чтобы противостоять износу клапана.
- Части передачи: Ручная коробка передач (В компактных автомобилях, таких как Honda Fit) Используйте S50C - это устойчивость к усталости выдерживает постоянную передачу.
- Ось: Легкие грузовики Задние оси используют S50C - его прочность на урожайность (≥345 МПа) обрабатывает тяжелые нагрузки без изгиба.
2.3 Строительство
S50C менее распространен для больших структур, но сияет в маленьких, Высокие компоненты:
- Стальные балки для небольших зданий: Опоростные балки в жилых гаражах Используют S50C-его прочность сохраняет пространство по сравнению со стали с низким содержанием углерода.
- Разъемы фермы: Индустриальные сарая фермы используют болты S50C - его твердость противоречит ослаблению под вибрацией.
2.4 Другие приложения
- Судостроение: Стволовые валы с небольшими лодочными винтами Используют S50C - его прочность обрабатывает давление воды, и живопись предотвращает коррозию.
- Железнодорожные пути: Незначительные железнодорожные компоненты (как части переключения) Используйте S50C - это износостойкость терпит трафик.
- Промышленное оборудование: Гидравлические цилиндрические стержни используют S50C - его механизм обеспечивает гладкую поверхность для совместимости уплотнения.
3. Методы производства для стали S50C
Производство высококачественного S50C требует тщательного контроля содержания углерода и обработки. Вот пошаговый процесс:
3.1 Сталь
- Электрическая дуговая печь (Eaf): Наиболее распространенный метод - сталь избрасывания расплавлена при 1600 ° C, Затем добавляются углерод и марганец, чтобы достичь диапазона 0,47–0,53% C.
- Основная кислородная печь (Боф): Используется для больших партий - железовая руда преобразуется в сталь, Затем взорван кислород, чтобы удалить примеси перед корректировкой уровня углерода.
- Непрерывное кастинг: Расплавленная сталь выливается в формы с водяным охлаждением для образования плитов, цветут, или заготовки (сырье для дальнейшей обработки).
3.2 Горячая работа
- Горячая катящика: Плиты нагреваются до 1100–1200 ° C и свернуты в батончики, стержни, или тарелки - это улучшает силу и работоспособность.
- Горячая корова: Для сложных частей (как шестерни), Горячая кованая форма S50C при высоких температурах, Улучшение зерновой структуры для долговечности.
3.3 Холодный работа
- Холодный катание: Для точных частей (как тонкие валы), Холодное вращение увеличивает плавность и твердость поверхности.
- Холодный рисунок: Стержни протягивают сквозь умираемые, чтобы уменьшить диаметр-используются для изготовления высоких болтов или валов.
3.4 Термическая обработка
Тепловая обработка имеет решающее значение для адаптации свойств S50C:
- Отжиг: Нагрев до 820–860 ° C., Медленно охлаждение - Стальная сталь для обработки.
- Закалка/отпуск: Нагрев до 820–860 ° C., утомить воду/масло, Затем отпуск при 500–600 ° C-БУДЕТСКИЕ Твердость и вязкость для износостойких деталей.
- Поверхностное упрочнение: Карбинизирует (Добавление углерода на поверхность) с последующим гашением - выдерживает поверхность, сохраняя при этом ядро пластичный (используется для передач).
4. Тематические исследования: S50C в реальных проектах
4.1 Механический компонент: Производство передач для конвейеров
Компания по логистике нуждалась в Gears для своих складских конвейеров, которые могли бы выдерживать 8-часовые ежедневные использование. Они выбрали S50c для его:
- Механизм (Легко разрезать точные формы зубов).
- Твердость (50 HRC после гашения/отпуска) сопротивляться износу.
- Экономическая эффективность (30% дешевле, чем легированные стали, как 4140).
Результат: Передачи длились 2 Годы без замены-засущество.
4.2 Автомобильное приложение: Мотоциклевые распределительные валы
Производитель мотоциклов использовал S50C для распределительных валов для баланса производительности и затрат:
- Термическая обработка (гашение + отпуск) затвердел доли кулачков 52 HRC, Сопротивление износа клапана.
- Пластичность S50C предотвращала растрескивание во время обработки распределительного вала.
Результат: Распределители прошли 100,000 Тест на долговечность км без признаков износа.
4.3 Строительство: Гаражные балки
Жилой строитель использовал балки S50C для гаража на 2 автомобиля:
- Высокая прочность на растяжение S50C позволила использовать 10% более тонкие балки, чем S235JR (низкоуглеродистая сталь), экономия пространства.
- Гальванизация защищена от влаги, предотвращение ржавчины.
Результат: Балки поддерживали гаражную крышу (в том числе снежный груз) для 15 лет без деформации.
5. Сравнительный анализ: S50C против. Другие материалы
5.1 Сравнение с другими сталями
Материал | Предел прочности (МПА) | Коррозионная стойкость | Стоимость против. S50C | Лучше всего для |
---|---|---|---|---|
S50C Сталь | 590–730 | Низкий | База (100%) | Передачи, валы, Маленькие детали нагрузки |
Низкоуглеродистая сталь (S235JR) | 360–510 | Низкий | 70% | Сварные детали, Балки с низкой нагрузкой |
Сплава Сталь (4140) | 860–1000 | Умеренный | 180% | Высокие части (НАПРИМЕР., Помещение самолетов) |
Нержавеющая сталь (304) | 515 | Отличный | 350% | Коррозионная среда (НАПРИМЕР., химические трубы) |
5.2 Сравнение с неметаллическими материалами
- Алюминий (6061-T6): Зажигалка (плотность 2.7 G/CM³ VS. 7.85 G/CM³) но слабее (предел прочности 310 MPA против. 590–730 МПа)-Использование S50C для высокопрочных механических деталей.
- Композиты углеродного волокна: Сильнее (предел прочности 3000 МПА) но в 8 раз дороже - использование аэрокосмической промышленности; S50C лучше для промышленного/автомобильного использования.
- Пластмассы (PA66): Дешевле, но менее сильнее (предел прочности 80 МПА)-Использование для деталей с низкой загрузкой; S50C для несущих компонентов.
5.3 Сравнение с другими структурными материалами
- Конкретный: Дешевле для больших структур, но тяжелее - используйте S50C для маленьких, Сильные компоненты (НАПРИМЕР., BEAM CONNENTORS) Этот бетон не может заменить.
- Древесина: Более экологически чистый, но менее долговечный-используйте S50C для деталей, подвергшихся воздействию влаги или тяжелых нагрузок.
6. Взгляд Yigu Technology на структурную сталь S50C
В Yigu Technology, S50C-это наше направление для механических деталей средней силой. Его баланс механизма, сила, и стоимость делает его идеальным для передач, валы, и автомобильные компоненты. Мы часто рекомендуем отжиг его для легкой обработки и гашения/отпуска для износа. Для наружного использования, Мы соединяем его с цинковым покрытием, чтобы повысить коррозионную стойкость, продление срока службы 25%. Хотя это не идеально для холодной или коррозионной среды, Это непревзойденное для доступных, надежные промышленные детали.
FAQ о S50C СТРОИТЕЛЬНОЙ СТАЛЬ
- Можно ли использовать S50C в холодном климате?
Нет, не рекомендуется. Его ударная силость падает ниже 20 ° C (≥32 J при 20 ° C, но намного ниже при -10 ° C+), так что это может взломать под напряжением. Используйте холодные стали, такие как S355JR для холодных регионов. - Нужны ли мне специальные инструменты для машины S50C?
Нет. Стандартные карбидные инструменты работают хорошо. Для достижения наилучших результатов, Используйте охлаждающие жидкости, чтобы предотвратить перегрев, Особенно при обработке теплообработанного S50C (сильнее, чем отожженная сталь). - Чем S50C отличается от S45C?
S50C имеет более высокое содержание углерода (0.47–0,53% против. 0.42–0,48% для S45C), Делает его сильнее (прочность на растяжение 590–730 МПа против. 570–700 МПа) но немного менее пластичный. Используйте S45C для деталей, нуждающихся в большей гибкости; S50C для применений с более высокой силой.