什么是S45C
S45C虽然是碳素钢,但它是一种比较高档的中碳钢,属于特殊合金钢。
S45C的适销性高,作为可小批量交易的通用材料而广泛流通。
除了热处理所用的小零件外,由于价格相对便宜,所以广泛用于所有机械零件。
由于采用镇静钢制造,因此结构相对均匀,质量比SS等普通钢更高。
S45C相关标准
S45C钢管指定为S45CTK。
抛光钢筋S45C-D是一种冷拔材料,在市场上分布广泛。
S45C成分
JIS规定的S45C的化学成分如下。
S45C的化学成分[%]
S45C含有高比例的Mn(锰)以提高淬透性。
当用于需要可靠性的机器零件时,我们可能对成分有自己的规定。
Mn和S成为钢中的MnS(硫化锰)夹杂物,如果过多,则切削性提高,但冷加工性变差,因此可以规定含量。
可使用加铅材料(S45CL、S45CF等)和加硫材料以提高可加工性。
碳当量
S45C的碳当量如下。
0.53到0.69
碳当量是将焊接热影响区的脆性以换算为碳含量的数值表示的值。
如果该值为0.44%以上,则容易产生焊接裂纹。
S45C的机械性能
S45C的屈服点应力、拉伸强度、伸长率、拉伸、夏比冲击值、硬度如下。
请注意,此机械性能是直径为25mm的标准试件的值,因此如果材料较厚,则由于质量效应,强度会降低。
正火材料称为S45C-N,退火材料称为S45C-A。
调质(回火)材料有时称为S45CH或S45C-H,但抛光钢棒(JISG)规定的符号为S45C-DQ。
S45C的机械性能
S45C热处理(淬火/回火)
S45C的一般热处理条件如下。
情况并非总是如此,应改变热处理条件以获得所需的强度和硬度。
热处理条件
S45C的JIS规定的基本热处理条件如下。
S45C的热处理条件
正火和退火在JISB中有规定。
淬火和回火在JISB中有规定。
感应淬火在JISB中有规定。
回火温度引起的硬度变化
机械性能可以通过淬火和回火(回火)来改变。
强度根据回火温度变化如下。
S45C的淬透性
淬透性是淬火的难易程度(形成马氏体组织所需的冷却速度)。由于S45C是碳钢,所以淬透性不好。
淬火或回火时,质量效应大,过大的零件不会淬硬到中心。
有效直径(导致中心完全硬化的最大直径)为37毫米。
但是,在亚淬火(整体)的情况下,实际上,最好考虑上述一半。
如果规格不是%马氏体,根据批次不同成分不同,硬度会发生变化,影响批量生产时的质量稳定性。对于质量大的零件,应考虑选用可淬硬的合金钢。
感应淬火
感应淬火也常用于S45C材料。
感应淬火是局部淬火,由于采用水基冷却材料,冷却速度快,因此即使是大型零件也能在需要的部位进行淬火。
高频淬火后,除如上所述在~℃左右回火外,在需要局部硬度时,进行℃左右的低温回火。在这种情况下,硬度可达HRC60(相当于HB)。
不淬火使用
很多教科书上说S45C用淬火回火是理所当然的,但在工业上,往往不经热处理就使用。
这是因为流通量大,容易获得,价格也比较低。还有工厂统一材料库存等情况。
在牡蛎棒的情况下,它可以通过冷拔加工硬化。我们使用通过改变加工率(表面减少率)调整为具有指定强度和硬度的材料。
S45C的物理特性
下面的值不一定是S45C本身的数值,而是碳含量相近的碳钢的数值,所以请记住这一点。
特别要注意的是,导热系数和自然电阻会因元件的变化而产生很大的波动。
S45C的使用方法及注意事项
最后,这里有一些使用S45C材料用于机器零件时的一般注意事项。
S45C的应用
S45C可广泛应用于需要强度的机械零件。
也可以通过淬火(回火)或感应淬火来增加其强度来使用。
即使不经过热处理,强度也高于SS材料。
应力集中和缺口敏感系数
对于光滑试样,通过热处理提高强度会提高疲劳极限,但对于形状复杂的机械零件,疲劳极限不会很高。
这是因为淬火和回火材料在应力集中区域比软材料具有更高的缺口敏感性。
用实际机器零件在实际载荷下进行疲劳试验时,原材料不会开裂,但热处理后的材料可能会开裂。
在调质后使用S45C时,我认为在增加疲劳强度方面最好不要过于自信。
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