API 5L GR.B için en iyi fiyat stok / ASTM A53 Gr.B Erw Boru
Eylül 4, 2025
Mekanik alaşımlı çelik borular için kapsamlı bir rehber: O scm420h, SCM415H, SCM435, SCM440, SCM439, ve SCM220
soyut
Mekanik Alaşımlı Çelik Borular. Bu kesintisiz tüpler, hassas kimyasal ve boyutsal toleranslar için üretilmiştir, Yüksek mukavemet gibi üstün mekanik özellikler sunmak, Mükemmel Tokluk, İyi yorgunluk direnci, ve gelişmiş sertleşebilirlik. Bu derinlemesine kılavuz, bu çeliklerin kilit bir ailesine odaklanıyor: Japon endüstriyel standardı (JIS) G 4053 krom-molibden (Cr-Mo) alaşımlar, Özellikle SCM420H notları, SCM415H, SCM435, SCM440, SCM439, ve ilgili krom çelik SCM220. Her sınıfın temel metalurjisini inceleyeceğiz, Üretim süreçlerini keşfedin, ve ısı işlem protokollerini araştırın. Bu analizin temel bir bileşeni, kimyasal bileşimlerinin ayrıntılı bir karşılaştırmalı incelemesi olacaktır., Mekanik Özellikler, sertleşebilirlik, ve geniş parametre tabloları aracılığıyla performans özellikleri. En sonunda, Makale birincil endüstriyel uygulamalarını özetleyecek, Seçim Kriterleri, ve işleme yönergeleri, Mühendisler sağlamak, tasarımcılar, ve optimal mekanik belirlemek için temel bilgiye sahip tedarik uzmanları alaşımlı çelik boru Zorlu çalışma koşulları için.
1. giriiş: Mekanik alaşımlı çelik boruların rolü
Mekanik ve yapısal mühendislik alanında, Malzeme seçimi genellikle başarı ve başarısızlık arasındaki belirleyici faktördür. Standart karbon çelik boruları birçok düşük stres için yeterlidir, Ortam sıcaklık uygulamaları (Örneğin., su kanalları, Eskrim), Daha zorlu roller için gerekli mülklerden yoksunlar. Mekanik alaşımlı çelik boruların ön plana çıktığı yer burası.
Bunlar sıcaktan üretilen kesintisiz borulardır- veya soğuk çalışma süreci, basınç içermesi yerine mekanik ve yapısal amaçlar için özel olarak tasarlanmıştır (gibi farklı standartlara göre yönetilen ASTM A106 veya A53). NS “alaşım” Atanma, Gelişmiş Özellikler. En yaygın alaşım öğeleri:
- Krom (CR): Sertleştirilebilirliği artırır, aşınma direnci, ve karbon çeliklere kıyasla gelişmiş korozyon direnci sağlar.
- Molibden (sen): Sertleştirilebilirliği artırır, Yüksek sıcaklık mukavemetini ve sürünme direncini arttırır, ve öfke kucaklama riskini azaltır.
- Manganez (MN): Sertleştirilebilirliği iyileştirir ve kükürt kırılganlığıyla mücadele eder.
JIS G 4053 Standart belirginler “Makine yapısal kullanım için kasa sertleştirme çeliği” (SCM420H gibi H sınıfı çelikler) ve “Makine yapısal kullanımı için karbon çeliği ve karbon manganez çeliği.” SCM Serisi, özellikle, mülkiyet dengesi ile ünlüdür ve küresel endüstrilerde yaygın olarak kullanılır, Genellikle paralel AISI 41xx Serisi Steels.
2. JIS SCM atamasını anlamak
Bu çelikler için adlandırma sözleşmesi mantıklıdır ve birincil alaşım bileşenlerini ortaya çıkarır:
- S Çelik anlamına gelir.
- C Karbon anlamına gelir.
- M manganez anlamına gelir.
- Aşağıdaki sayı (Örneğin., 220, 415, 420, 435, 439, 440) Karbon içeriğinin yaklaşık bir göstergesini sağlar ve benzer alaşımlar arasında ayrım yapar.
- "H" mektubu: Belirtmek “Sertleşebilirlik” Çelik. SCM415H ve SCM420H gibi notların belirli bir sertleştirilebilirlik bandına sahip olacağı garanti edilir, bu, ısıl işlem sırasında elde edilen sertlik derinliğini tahmin etmek için çok önemlidir, Özellikle söndürme işlemlerinde. H olmayan notlar (SCM435 gibi) Kimyasal bileşim sınırları var ancak sertleşebilirlik garantisi yok.
3. Metalurjik derin dalış: Sınıf dereceli analiz
3.1 SCM220 (JIS G 4052)
- Genel Bakış: Bazen SCM serisi ile gruplandırılırken, SCM220 teknik olarak bir krom çeliğidir, krom-molibden çelik değil. Krom içerir, ancak diğerlerini tanımlayan molibden eklenmesinden yoksun. Bu, daha az zorlu uygulamalar için daha düşük maliyetli bir alternatif yapar.
- Birincil özellikler: Krom içeriği nedeniyle iyi yüzey sertleşebilirliği, S15C veya S20C gibi düz karbon çeliklerden daha iyi performans sunuyor. ancak, Çekirdek gücü ve sertleşmesi, MO içeren notlardan daha düşüktür.. Öncelikle karbürleme için kullanılır (vaka sertleştirme).
- Anahtar Uygulamalar: Dişliler, milleri, pinler, ve zor bir şey gerektiren diğer bileşenler, aşınmaya dayanıklı yüzey ve sert bir çekirdek, Ancak yüksek çekirdekli mukavemet veya yüksek yorgunluk yüklerinin kritik olmadığı durumlarda.
3.2 SCM415H & SCM420H
- Genel Bakış: Bunlar SCM ailesindeki birincil vaka sertleştirme notlarıdır. NS “'H” Soneki burada kritik. Karbürize edilecek şekilde tasarlanmıştır (Yüzeye Karbon tanıtmak) ve sonra aşırı sert bir bileşen oluşturmak için ısı ile muamele edildi, aşınmaya dayanıklı yüzey tabakası ve sert bir, Etkiye ve bükülme stresine dayanabilen sünek çekirdek.
- 415h ve 420 saat arasındaki fark: SCM415H biraz daha düşük bir karbon içeriğine sahiptir (0.13-0.18%) SCM420H ile karşılaştırıldığında (0.18-0.23%). SCM415H'deki bu daha düşük karbon içeriği, karbürlendikten sonra daha da büyük çekirdek tokluk sağlar, çok yüksek etkili yüklere tabi olan parçalar için ideal. SCM420H biraz daha zor bir çekirdek sunar ve mükemmel bir genel amaçlı kasa sertleştirici çeliktir.
- Anahtar Uygulamalar: Yüksek mukavemetli dişliler, şanzıman milleri, eksantrik milleri, Yatak Yarışları, ve otomotiv endüstrisindeki diferansiyel pinyonlar; Ağır hizmet tipi makine bileşenleri.
3.3 SCM435, SCM439, ve SCM440
- Genel Bakış: Bu dereceler tipik olarak söndürülmüş ve temperli durumda kullanılır. H-sınıflarından daha yüksek karbon içeriğine sahiptirler, parçanın tüm kesiti boyunca yüksek mukavemet elde etmek için onları zorlaştırmaya uygun hale getirir.
- SCM435: İyi bir güç dengesi sunan popüler bir orta karbon CR-MO çeliği, tokluk, ve sertleştirilebilirlik. Söndürülebilir ve yüksek mukavemetli seviyelere kadar temperlenebilir ve aynı zamanda nitridingin üstün yüzey sertliği ve yorgunluk ömrü elde etmek için uygundur.
- SCM439: SCM435'e benzer, ancak biraz daha düşük karbon ve önemli bir farkla: Bor ile muamele edilmiş bir çelik. Bir dakika borunun eklenmesi (tipik 0.0005-0.003%) Diğer özellikleri önemli ölçüde etkilemeden sertleştirilebilirliği önemli ölçüde artırır. Bu, daha hafif söndürme kullanımına izin verir (Örneğin., su yerine yağ), bozulma ve çatlama riskini azaltmak, özellikle karmaşık şekillerde veya daha büyük bölümlerde.
- SCM440: Bu not bu gruptaki en yüksek karbon içeriğine sahiptir. En yüksek sertlik ve güç seviyelerine ulaşabilir, ancak bazı sertlik ve süneklik pahasına. Sertleştirilmiş durumda mükemmel aşınma direnciyle ünlüdür.
- Anahtar Uygulamalar: Hidrolik silindir çubukları, piston çubukları, yüksek mukavemetli akslar, cıvataları, ve iğler (SCM435/439); hassas ölçüm aletleri, mandreller, top rulmanları, ve bıçaklar ve bıçaklar gibi yüksek giyim bileşenleri (SCM440).
4. Mekanik boruların üretimi ve ısıl işlemi
4.1 Üretim süreci:
Mekanik alaşımlı çelik borular ağırlıklı olarak sorunsuz tüpler olarak üretilmiştir. İşlem, belirtilen çelik derecesinin katı silindirik bir kütük ile başlar. Kütük bir dereceye kadar ısıtılır Yüksek sıcaklık (yaklaşık 1200 ° C) ve içi boş bir kabuk yaratmak için bir mandrel tarafından delinmiş (“anne tüpü”). Bu kabuk daha sonra uzatılır ve fiş yuvarlama gibi işlemler yoluyla son boyutlara yuvarlanır, mandrel frezeleme, veya Pilgering. Daha sıkı toleranslar ve daha iyi yüzey kaplaması için, Sıcak bitirilmiş kesintisiz tüp soğuk çekilmiş olabilir (Soğuk çalışma).
4.2 Isı tedavisi:
Bu çeliklerin özellikleri sadece uygun ısı işlemi ile tamamen gerçekleştirilir. Süreç seçimi, sınıfa ve istenen son özelliklere bağlıdır.
- Çeliğin performans endeksi, kodunun temsil yöntemi olarak kullanılır.: Son ısıl işlemden önce daha kolay işleme için boruyu yumuşatmak için gerçekleştirildi.
- Karbürleme (SCM415H/420H için): Bileşen karbon açısından zengin bir atmosferde ısıtılır (Örneğin., Gaz Karbürizasyonu) 900-950 ° C'de, Karbonun yüzeye yayılmasına izin vermek, Yüksek karbon yaratmak “dava.”
- su verme: Bileşen hızla soğutuldu (yağda, polimer, veya bazen su) Östenitik yapıyı sert martensite dönüştürmek için.
- Meneviş Fırınları: Söndürmeyi takiben, Malzeme belirli bir sıcaklığa yeniden ısıtılır (tipik olarak 150-650 ° C) İçsel stresleri hafifletmek için, Tokluğu iyileştirmek, ve güç ve sünekliğin istenen son kombinasyonunu elde edin.
- Nitriding (SCM435/439 için): Azotun yüzeye daha düşük bir sıcaklıkta yayıldığı bir yüzey sertleştirme işlemi (500-550° C), minimum bozulma ile son derece zor bir durum yaratmak.
5. Kapsamlı parametre karşılaştırma tabloları
Aşağıdaki tablolar ayrıntılı bir, Altı çelik kalitesinin yan yana karşılaştırması, kritik farklılıklarını vurgulamak.
Tablo 1: Kimyasal bileşim karşılaştırması (Ağırlık %, JIS G 4053 / G 4052)
| eleman | SCM220 (G4052) | SCM415H | SCM420H | SCM435 | SCM439 | SCM440 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Karbon (C) | 0.17 – 0.23 | 0.13 – 0.18 | 0.18 – 0.23 | 0.33 – 0.38 | 0.36 – 0.42 | 0.38 – 0.43 |
| Silikon (Si) | 0.15 – 0.35 | 0.15 – 0.35 | 0.15 – 0.35 | 0.15 – 0.35 | 0.15 – 0.35 | 0.15 – 0.35 |
| Manganez (MN) | 0.60 – 0.85 | 0.60 – 0.85 | 0.60 – 0.85 | 0.60 – 0.85 | 0.60 – 0.90 | 0.60 – 0.85 |
| Fosfor (P) Max | 0.030 | 0.030 | 0.030 | 0.030 | 0.030 | 0.030 |
| Kükürt (S) Max | 0.030 | 0.030 | 0.030 | 0.030 | 0.030 | 0.030 |
| Krom (CR) | 0.90 – 1.20 | 0.90 – 1.20 | 0.90 – 1.20 | 0.90 – 1.20 | 0.90 – 1.20 | 0.90 – 1.20 |
| Molibden (sen) | – | 0.15 – 0.30 | 0.15 – 0.30 | 0.15 – 0.30 | 0.15 – 0.30 | 0.15 – 0.30 |
| Bor (B) | – | – | – | – | 0.0005 – 0.003 | – |
| Bakır (Cu) Max | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| Nikel (Ni) Max | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
Tablo 2: Söndürme ve temperleme sonrası tipik mekanik özellikler
Not: Özellikler, bölüm boyutuna ve ısıl işlem parametrelerine büyük ölçüde bağlıdır. Gösterilen değerler orta bölüm boyutu için tipiktir (~ 25mm çap).
| Sınıf | Koşul | Çekme dayanımı (MPa) | Verim gücü (MPa) | Kopma uzaması (%) | Etki değeri (J) | Tipik sertlik (HRC) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SCM220 | Q&T @ 200 ° C | 980 – 1180 | 785 Min | 12 | 55 | 32 – 40 |
| SCM415H | (Dava sertleşti) | *Çekirdek: 980-1220* | Çekirdek: >785 | Çekirdek: >10 | Çekirdek: >35 | *Yüzey: 58-63* |
| SCM420H | (Dava sertleşti) | *Çekirdek: 1030-1270* | Çekirdek: >835 | Çekirdek: >9 | Çekirdek: >30 | *Yüzey: 58-63* |
| SCM435 | Q&T @ 550 ° C | 980 – 1130 | 835 Min | 15 | 70 | 28 – 34 |
| SCM435 | Q&T @ 200 ° C | 1620 – 1860 | 1380 Min | 9 | 25 | 45 – 51 |
| SCM439 | Q&T @ 550 ° C | 980 – 1130 | 835 Min | 16 | 75 | 28 – 34 |
| SCM439 | Q&T @ 200 ° C | 1620 – 1860 | 1380 Min | 10 | 30 | 45 – 51 |
| SCM440 | Q&T @ 200 ° C | 1860 – 2100 | 1620 Min | 8 | 20 | 52 – 57 |
Tablo 3: Sertleşebilirlik, Kaynaklanabilirlik, ve birincil uygulama kılavuzu
| Sınıf | Sertleşebilirlik | Kaynaklanabilirlik (Öncesi/sonrası ısı gerekli) | İşlenebilirlik (Tavlanmış) | Birincil uygulama |
|---|---|---|---|---|
| SCM220 | Orta (Sığ) | Adil | İyi | Hafif-Hava Korumalı Parçalar |
| SCM415H | Yüksek (Hancı) | Fakir | Adil | Yüksek etkili kasa sertleştirilmiş parçalar (dişliler, milleri) |
| SCM420H | Yüksek (Hancı) | Fakir | Adil | Genel amaçlı vaka sertleştirilmiş parçalar |
| SCM435 | İyi | Adil/iyi (özenle) | İyi | Genel olarak sertleştirilmiş parçalar (akslar, çubuklar) |
| SCM439 | Harika (Bor) | Adil/iyi (özenle) | İyi | Büyük bölümler, Petrol söndürme gerektiren karmaşık şekiller |
| SCM440 | Çok güzel | Fakir (Yüksek Çatlak Risk) | Adil | Yüksek gişe, Yüksek mukavemetli araçlar ve bileşenler |
6. Uygulamaya özgü seçim ve işleme hususları
Seçim Kriterleri:
Doğru sınıfı seçmek, kilit soruları cevaplamayı içerir:
- Birincil yükleme nedir? (Aşınma → Yüksek Sertlik; Etki → Yüksek tokluk; Yorgunluk → Temiz çelik, İyi yüzey)
- Gereken zorlayıcı veya vaka sertleştirici mi??
- Bölüm boyutu nedir? Daha büyük bölümler daha yüksek sertleştirilebilirlik gerektirir (Örneğin., SCM439).
- Boyutsal stabilite gereksinimleri nelerdir? SCM435'in niteliği gibi süreçler, karbürleme ve söndürmeden daha az bozulmaya neden olur.
- Maliyet kısıtlaması nedir? SCM220, MO içeren notlardan daha ucuzdur; SCM440, ısıl işlemden sonra daha pahalı öğütme gerektirebilir.
İşleme ve imalat:
- İşleme: Tüm bu notlar tipik olarak tavlanmış veya normalleştirilmiş durumda işlenir. Alaşım içerikleri onlara karbon çeliklerden daha yüksek güç sağlar, biraz daha düşük hızlar/yemler ve daha sağlam araçlar gerektirebilir. Serbest işleme varyantları bu notlar için standart değildir.
- Kaynak: Yüksek karbon ve alaşım içeriği, bu çelikleri kaynak üzerine çatlamaya eğilimli hale getirir. Ön ısıtma (200-300° C) ve sonrası stres rahatlatıcı (veya tam ısı işlemi) neredeyse her zaman zorunlu. Kesinlikle gerekli olmadıkça ve kesinlikle kontrol edilen prosedürler altında gerçekleştirilmedikçe SCM440 için kaynaktan kaçınılmalıdır..
- Bileme: Isıl işlemden sonra, özellikle SCM440 gibi yüksek sertlikli durumlar için, Öğütme genellikle son boyutları ve yüzey kaplamasını elde etmek için tek geçerli yöntemdir. Burnların öğütülmesini önlemek için dikkat edilmelidir.
7. Sonuç
JIS SCM Mekanik Alaşımlı Çelik Borular Ailesi, karmaşık mühendislik zorluklarını çözmek için çok yönlü ve güçlü bir araç seti sunar. SCM415H/420H'nin vaka sertleştirici becerisinden, bir ile bileşenler oluşturur “sert kabuk ve sert çekirdek,” SCM435/439/440'ın zorlayıcı gücüne, Her sınıfın oynayacağı farklı bir rolü vardır.
Karbon içeriğindeki ince ama kritik farklılıkları anlamak, molibden varlığı, ve SCM439'da borun sertleşebilirliği artırıcı etkisi, optimal malzeme seçimi için çok önemlidir. Sağlanan karşılaştırma tabloları, doğrudan kontrastlı kimyasal için hayati bir referans görevi görür, mekanik, ve uygulama özellikleri.
Nihayet, Bu gelişmiş malzemelerden yapılan bir bileşenin başarısı, sadece ham boru spesifikasyonunu değil, aynı zamanda ısıl işlemin karmaşık dansını da göz önünde bulunduran bütünsel bir yaklaşıma bağlıdır., işleme, ve imalat. Bu kılavuzda sunulan ayrıntılı bilgileri kullanarak, Mühendisler, doğru SCM sınıfı mekanik alaşımlı çelik boruları güvenle belirtebilir, performans sağlamak, güvenilirlik, ve en zorlu ortamlarda uzun ömürlülük, Bir aracın güç aktarma organlarından ağır endüstriyel makinelerin kalbine kadar.
