与 S25C 一起,S20C 通常用作低碳钢,无需热处理即可使用。
与含碳量相同的 SS400 相比,S20C 是高质量的,因为它是镇静钢,并且其成分有保证。
S20C可以用于任何目的,因为它可以通过渗碳和淬火增加强度,并且可以焊接。
S20C 由以下 JIS 标准指定。
S20C钢管指定为S20CTK。
JIS规定的S20C的化学成分如下。
与作为一般结构用轧制钢的 SS400 相比,具有使钢变脆的特性的 P 和 S 的值被指定为较低。(SS400 P 和 S 均为 0.05 或更小)
与专用于渗碳淬火的S20CK相比,P、S、Cu和Ni+Cr较多,但一般渗碳淬火都可以做到没有问题。
S20C的碳当量如下。
0.24 到 0.39
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。
S20C是适合焊接的材料。
S20C及以下钢种也可渗碳淬火。
在渗碳和淬火的情况下,200℃左右回火后表面硬度约为HV650~700。我认为中心将在 HV200 左右。
经过冷拔的抛光钢棒(S20C-D)比正火状态下的抗拉强度更强。
以下是旧JIS公布的直径为25mm的标准试件的力学性能。
请注意,如果材料较厚,由于质量效应,强度会降低。
S20C的JIS规定的基本热处理条件如下。
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。
热处理条件只是基本方法,不一定要相同。
渗碳淬火是通过在约 930°C 下渗碳 3 至 4 小时,然后按原样降低至 800°C 来进行的。
之后在200℃左右的低温下回火后使用。
S20C的杨氏模量等物理特性如下表所示。
但是,下面的数值不一定是S20C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。
最后,这里是使用 S20C 材料制造机器零件时的一些一般注意事项。
S20C适用于所有切割并用作原材料的小零件。
也可以渗碳淬火,母材强度低,但渗碳淬火在表面留下压应力,增加疲劳强度。
SC材料的切削加工性较好,但其中S20C材料太软,切削加工性稍差。
在NC车床加工的情况下,容易发生切屑缠结等问题。
在S20C中添加铅的铅易切削钢(S20CL、S20CF等)也可用于提高切削加工性,因此应考虑应用于批量生产的产品。
但是,关于铅,汽车制造商等正在考虑去铅化,根据 RoHS(EU Restriction of Hazardous Substances)等规定,有可能无法再使用。
S20C的焊接性比SS400好,可以进行稳定的焊接质量。
由于碳当量低,焊缝热影响区不会硬化那么多,也不太担心开裂等问题。
S20C经渗碳淬火后,中心和表面的强度都很高,因此适用于对强度有要求的零件。
看S20C正火的力学性能,在400MPa以上,与SS400完全一样。SS400没有含碳量规定,但通常在0.2%左右,也接近S20C。
那么有什么区别呢?
由于成分的规定,SC材料的质量是稳定的。
SC 材料由镇静钢制成,与合金钢的控制相同。目前,SS材料也采用连铸方式,因此镇静钢很多,但仍有一些是滚边钢。
对于滚边钢,脱氧不充分,磷、硫偏析较多,组织不均匀,材料缺陷多,可能表现出低温脆性,不适用于需要可靠性。嗯。
大多数情况下可以使用SS材料进行焊接,没有任何问题,但是如上所述,存在质量较差的SS材料,这可能会引起麻烦。
可以进行填充等热处理,但SS材料差异很大,渗碳和淬火容易导致纹理异常。
因此,基本上按原样使用 SS 材料(未经热处理)。
焊接时,要求可靠性的零件应选用SC材料。