什么是S45C

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SS400等普通钢更高。特种钢-双相不锈钢厂家-耐热不锈钢价格-镍基合金-高温铜合金-GH2132-GH4169-上海隆继

S45C相关标准

S45C有以下标准。

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。

标准号

标准名称

概述

JIS G 4051

机械结构用碳钢

S45C材料的成分规定等

JIS G3478

一般机械结构用碳素钢管

钢管规定

JIS G 3123

抛光钢筋

冷拔材料:S45C-D等规定

S45C成分

JIS规定的S45C的化学成分如下。

S45C的化学成分[%]

C

0.42-0.48

0.15 到 0.35

0.60 到 0.90

0.030以下

0.035 或更少

镍+铬

0.20以下

0.20以下

0.30以下

0.35 或更少

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 25 mm 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(JIS G3123)规定的符号为S45C-DQ。

S45C的机械性能

热处理

屈服点
MPa

抗拉强度
MPa

增长
%

孔径
%

夏比
冲击值
J/cm 2

硬度
HB

归一化

超过 345

超过 570

超过 20

——

——

167-229

退火

——

——

——

——

——

137-170

淬火和回火

超过 490

超过 690

17个或更多

45 或更多

78 或更多

201-269

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

归一化

退火

淬火

回火

820-870 风冷

约810炉冷却

820-870 水冷

550-650淬火

正火和退火在 JIS B 6911 中有规定。

淬火和回火在 JIS B 6913 中有规定。

感应淬火在 JIS B 6912 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。

回火温度

抗拉强度
MPa

增长
%

550

923

20

600

828

二十二

650

732

27

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100%马氏体,根据批次成分不同,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550~650℃左右回火外,在需要局部硬度时,进行200℃左右的低温回火。在这种情况下,硬度可达HRC60(相当于HB654)。

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

下面的数值不一定是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。

物理特性

物理特性值

纵向弹性模量(杨氏模量)[GPa]

206

横向模量 [GPa]

82

泊松比(常温)

0.27 到 0.29

密度 [g/cm 3 ]

7.84

比重

7.84

熔点 [℃]

1660 至 1690

导热系数 [W/(m·K)]

44

热膨胀系数 [10 -6 / K]

10.7

固有电阻 [10 -8 Ω·m]

19.2 至 19.7

比热[J/(kg·K)]

0.489-0.494

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SS400材料。

应力集中和缺口敏感系数

对于光滑的试件,通过热处理增加强度会增加疲劳极限,但对于形状复杂的机械零件,疲劳极限不会那么高。

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。

冷拔材料裂纹

钢材,不限于S45C,其材料被轧制,根据轧制方向在机械性能方面具有各向异性。

这是因为轧制会拉伸夹杂物,使脆性部分垂直于轧制排列。

S45C冷拔材料结构

什么是S45C

因此,如果在垂直于轧制方向的方向上拉伸,则延伸率不足,容易产生裂纹。

特别是使用 S45C 等伸长率低的材料时,不进行热处理,即使进行少量的塑性加工,也可能会产生裂纹。

在棒材和管材的情况下,如果在扩径方向发生塑性变形,则会在垂直于轧制的方向上拉伸,因此容易产生裂纹,需要注意。

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