SCM440 ใช้กันอย่างแพร่หลายในเหล็กโครงสร้างโลหะผสมที่มีความเหนียวสูง
AISI 4140 | 709 Steel | SCM440 | EN19 High Tensile Steel โลหะผสม SCM440
เหล็กกล้า SCM440/SCM430 เป็นของมาตรฐานญี่ปุ่น JIS G4105 เหล็กกล้าโมลิบดีนัมโครเมียมสองเกรดที่เป็นตัวแทน มีบทบาทเทียบเท่ากับเกรดอเมริกา AISI 4140 และ4130และเกรดยุโรป42CrMo4และ 25CrMo4
เหล็กกล้า SCM440/SCM430 เป็นเหล็กกล้าที่มีความสามารถในการชุบแข็งปานกลาง ซึ่งมีสมบัติเชิงกลที่ดีหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน เช่น ความแข็งแรงและความเป็นพลาสติกที่ดี และคุณสมบัติการรับแรงกระแทกที่ดี เหล็กกล้าเหล่านี้มักจะถูกส่งมอบในสภาพดับและถูกอบคืนตัว
เป็นเหล็กกล้าโลหะผสมคาร์บอนโครเมียมโมลิบดีนัมปานกลาง ซึ่งเป็นเหล็กกล้าโลหะผสมที่มีโครเมียมและโมลิบดีนัม มีข้อได้เปรียบขององค์ประกอบที่เสถียร องค์ประกอบที่เป็นอันตรายต่ำ ความบริสุทธิ์ของเหล็กสูง ชั้นการสลายตัวของคาร์บอนขนาดเล็ก และข้อบกพร่องที่พื้นผิวเพียงเล็กน้อย เป็นทรงกลมได้ง่ายและมีอัตราการแตกร้าวเนื่องจากความเย็นต่ำ มันมักจะแข็งและอารมณ์ ความต้านทานแรงดึงสูงสุดคือ 850-1,000 Mpa วัสดุนี้มีความสมดุลที่ดีมากระหว่างความแข็งแรง ความเหนียว และความทนทานต่อการสึกหรอ ปริมาณโครเมียมของโลหะผสมช่วยให้การซึมผ่านของความแข็งดี และองค์ประกอบโมลิบดีนัมให้ความแข็งโดยเฉลี่ยและความแข็งแรงสูง
เงื่อนไขการรักษาความร้อน
การหลอม: 830 ℃เตาระบายความร้อน
การทำให้เป็นมาตรฐาน: 830 ~ 880 ℃อากาศเย็น
การชุบแข็ง: 830 ~ 880 ℃ การหล่อเย็นด้วยน้ำมัน
การแบ่งเบาบรรเทา: 530~630℃ ระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว
เกณฑ์สำหรับเงื่อนไขการรักษาความร้อนแก้ไข:
ไฟฟ้ากระแสสลับ: 750~790℃
อาร์: 740~690℃
นางสาว: 310 ℃
คุณสมบัติทางกล
ความต้านทานแรงดึง (กก./มม.²): ≧100
ความแข็งแรงของคราก (กก./มม.²): ≧85
การยืดตัว (%): ≧12
อัตราการลดลงของหน้าตัด (%): ≧45
ค่าแรงกระแทก (J/ซม.2): ≧6
ความแข็ง (Hb) : 285~352
คุณสมบัติของสินค้า:
1. ความแข็งแรงและความเหนียวสูง
2. ชุบแข็งได้ดีและสามารถชุบแข็งได้ลึก
3. แนวโน้มความเปราะบางน้อยลง
4. ประสิทธิภาพการตัดเฉือนที่ยอดเยี่ยมภายใต้อุณหภูมิสูงและรูปลักษณ์ที่สวยงามหลังการตัดเฉือน
5. ประสิทธิภาพที่ดีในความสามารถในการเชื่อม
6. ประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมในการดูดซับแรงกระแทก เช่น ที่ค้อนอาจกระเด้งกลับและแทบไม่ได้รับความเสียหายใดๆ เกิดขึ้นจากการกระแทก
SCM440 ทำปฏิกิริยาได้ดีในการอบชุบและง่ายต่อการแปรรูปภายใต้สภาวะการอบชุบ วัสดุนี้มีคุณสมบัติที่ต้องการมากมาย เช่น ความแข็งแรงและความทนทานต่อการสึกหรอที่ดี ความเหนียวที่ดีเยี่ยม ความเหนียวที่ดี และความต้านทานต่อความเครียดที่อุณหภูมิสูง
- การประยุกต์ใช้โลหะผสมเหล็ก JIS SCM440
JIS SCM440 มักใช้ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การใช้งานทั่วไป เช่น ก้านสูบ สายพานลำเลียงแบบหุ้มตะเข็บ เกียร์ ชุดประกอบก้าน เพลาปั๊ม และตัวจับเครื่องมือ
- การปลอมวัสดุโลหะผสมเหล็ก JIS SCM440
ที่ 1200°C เริ่มการตี ให้อุณหภูมิการตีไม่ต่ำกว่า 850°C
- การหลอมวัสดุโลหะผสมเหล็ก SCM440
อุ่นที่อุณหภูมิ 850°C อย่างช้าๆ ให้ความร้อนทั่วถึง จากนั้นทำให้เย็นในเตา
7.การชุบแข็งสำหรับเหล็กกล้า JIS SCM440
เหล็ก SCM440 มักจะจัดหาที่ 18-22HRc หากต้องการชุบแข็ง อุ่น SCM440 ถึง 840-870°C แล้วดับในน้ำมันจนถึงอุณหภูมิห้อง
- แบ่งเบาบรรเทาวัสดุเหล็กโลหะผสม JIS SCM440
อบเหล็ก SCM440 ให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสมในการอบ อุณหภูมิการอบร้อนอยู่ระหว่าง 250-375°C
- การรักษาความร้อนของวัสดุเกรดโลหะผสม JIS SCM440
ตามความต้องการใช้งานที่แตกต่างกัน การรักษาความร้อน SCM440 นั้นแตกต่างกัน เราแนะนำให้คุณติดต่อซัพพลายเออร์การรักษาความร้อนของคุณเพื่อรับข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติม
10.คุณสมบัติทางกายภาพของเหล็กกล้า JIS SCM440
ความหนาแน่นของ SCM440: 7.85 กก./ตร.ซม
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน: 12.2 µm/m°C ที่ 0-100°C
การนำความร้อน: 42.6 W/mK @100°C
11.คุณสมบัติทางกลของโลหะผสมเหล็ก JIS SCM440
แรงดึง: 100-130 KSI
0.2% ความเครียดในการพิสูจน์: 80-110 KSI
การยืดตัว: 20%
การลดพื้นที่: ขั้นต่ำ 40%
ความแข็ง: 18-22HRc / 217-235 HBS
*ทดสอบทั้งหมดที่อุณหภูมิห้อง 25°C และอบชุบเหล็กกล้า SCM440 ถึง 18-22HRc
SCM440 เป็นเหล็กกล้าผสม Cr-Mo คาร์บอนปานกลางชนิดหนึ่งที่ระบุในมาตรฐานญี่ปุ่น โครเมียมให้การซึมผ่านของความแข็งได้ดี และโมลิบดีนัมให้ความแข็งสม่ำเสมอและมีความแข็งแรงสูง เหล็กกล้ามีความเหนียวที่ดีและทนทานต่อความเครียดที่อุณหภูมิสูง โดดเด่นด้วยความมั่นคงของโครงสร้าง องค์ประกอบที่เป็นอันตรายต่ำ ชั้นการแยกคาร์บูไรเซชันขนาดเล็ก ข้อบกพร่องที่พื้นผิวน้อยลง ฯลฯ
SCM440 มีความแข็งแรงและคุณสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุมดีขึ้นหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน และง่ายต่อการแปรรูปภายใต้การอบชุบด้วยความร้อน มีความสามารถในการดับได้ดีเยี่ยม สามารถดับได้ลึกและมีแนวโน้มความเปราะบางน้อยลง ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตตัวยึดเหล็กความแข็งแรงสูง เช่น เครื่องยนต์ แม่พิมพ์ มอเตอร์ เกียร์ ชิ้นส่วนเกียร์ เพลา แขน ชิ้นส่วนตีขึ้นรูปเย็น สกรู ฯลฯ..
มาตรฐาน: JIS G4051, JIS G4053
ขนาด: φ15 - 200 มม
รูปแบบ: เหล็กเส้นกลม
เงื่อนไขการจัดส่ง: การรีดเย็น, การรีดร้อน, การปลอม
ประเภทแผ่นเหล็ก
เหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดแผ่น (hot-rolled sheet)
เหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดแถบ (hot-rolled strip)
เหล็กแผ่นรีดร้อนปรับสภาพผิว (skinpassed HRC)
เหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดกัดล้างผิวและเคลือบน้ำมัน (pickled and oiled HRC)
เหล็กแผ่นรีดร้อนชุบสังกะสี (galvanized hot-rolled coil/sheet)
เหล็กแผ่นรีดเย็นชนิดม้วน (cold-rolled coil)
เหล็กแผ่นรีดเย็นชนิดแผ่น (cold-rolled sheet)
เหล็กแผ่นรีดเย็นชนิดแถบ (cold-rolled strip)
เหล็กแผ่นรีดเย็นเคลือบสังกะสี (galvanized cold-rolled coil/sheet)
เหล็กแผ่นรีดเย็นเคลือบดีบุกหรือโครเมี่ยม (tin plate, tin-free)
เหล็กแผ่นรีดเย็นเคลือบสี (prepainted cold-rolled coil/sheet)
เหล็กแผ่น (รีดเย็น) เคลือบประเภทอื่นๆ (other coated coil/sheet)
คุณสมบัติทางกลของเหล็ก และยังมีธาตุอื่นผสมอยู่อีก ซึ่งแบ่งเหล็กกล้าคาร์บอนออก
เป็น 3 ประเภท ดังนี้
- เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (Low Carbon Steel)
เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนไม่เกิน 0.25% นอกจากคาร์บอนแล้ว ยังมีธาตุอื่นผสม- อยู่ด้วย เช่น แมงกานีส ซิลิคอน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน แต่มีปริมาณน้อยเนื่องจาก หลงเหลือมาจากกระบวนการผลิต เหล็กประเภทนี้ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรม และใน ชีวิตประจำวันไม่ต่ำกว่า 90% เนื่องจากขึ้นรูปง่าย เชื่อมง่าย และราคาไม่แพง โดยเฉพาะเหล็กแผ่นมีการนำมาใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น ตัวถังรถยนต์ ชิ้นส่วนยานยนต์ต่างๆ กระป๋องบรรจุอาหาร สังกะสีมุงหลังคา เครื่องใช้ในครัวเรือน และในสำนักงาน
- เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง (Medium Carbon Steel)
เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอน 0.2-0.5% มีความแข็งแรงและความเค้นแรงดึงมากกว่า เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ แต่จะมีความเหนียวน้อยกว่า สามารถนำไปชุบแข็งได้ เหมาะกับ งานทำชิ้นส่วนเครื่องจักรกล รางรถไฟ เฟือง ก้านสูบ ท่อเหล็ก ไขควง เป็นต้น
- เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (High Carbon Steel)
เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอน 0.5 - 1.5% มีความแข็งความแข็งแรงและความเค้น- แรงดึงสูง เมื่อชุบแข็งแล้วจะเปราะ เหมาะสำหรับงานที่ทนต่อการสึกหรอ ใช้ในการทำ เครื่องมือ สปริงแหนบ ลูกปืน เป็นต้น
icon เหล็กกล้าประสม (Alloys Steel)
หมายถึง เหล็กที่มีธาตุอื่นนอกจากคาร์บอน ผสมอยู่ในเหล็ก ธาตุบางชนิดที่ผสมอยู่ อาจมีปริมาณมากกว่าคาร์บอน คิดเป็นเปอร์เซนต์ โดยน้ำหนักในเหล็กก็ได้ธาตุที่ผสม ลงไปได้แก่ โมลิบดินั่ม แมงกานีส ซิลิคอน โครเมียม อลูมิเนียม นิกเกิล และวาเนเดียม เป็นต้นจุดประสงค์ที่ต้องเพิ่มธาตุต่างๆ เข้าไปในเนื้อเหล็ก ก็เพื่อการทำให้คุณสมบัติของเหล็ก เปลี่ยนไปนั่นเองที่สำคัญก็คือ
เพิ่มความแข็ง
เพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิปกติและอุณหภูมิสูง
เพิ่มคุณสมบัติทางฟิสิกส์
เพิ่มความต้านทานการสึกหรอ
เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน
เพิ่มคุณสมบัติทางแม่เหล็ก
เพิ่มความเหนียวแน่นทนต่อแรงกระแทก
ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเหล็ก
เหล็กคือ?
"เหล็ก" เป็นคำที่คนไทยทั่วไปนิยมใช้เรียกเหมารวมกันหมายถึง เหล็ก (iron) และ เหล็กกล้า (steel) ซึ่งในความเป็นจริงนั้น วัสดุทั้ง 2 อย่างนี้ไม่เหมือนกันหลายประการ อย่างไรก็ดี เหล็กเป็นวัสดุพื้นฐานที่สำคัญยิ่งในการพัฒนาสังคมและความเป็นอยู่ของมนุษย์ตั้ง แต่อดีตจนถึงปัจจุบันและต่อไปในอนาคตอีกนานแสนนาน
เหล็ก (iron) สัญลักษณ์ทางวิทยาศาสตร์ Fe คือแร่ธาตุโลหะชนิดหนึ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติ ส่วนใหญ่มีสีแดงอมน้ำตาล โดยปกติสามารถดูดติดแม่เหล็กได้ พบมากในชั้นหินใต้ดินบริเวณที่ราบสูงและภูเขา อยู่ในรูปก้อนสินแร่เหล็ก (iron ore) ปะปนกับโลหะชนิดอื่นๆ และหิน เมื่อนำมาใช้ประโยชน์จะต้องผ่านการทำให้บริสุทธิ์ด้วยกรรมวิธีการ "ถลุง" (ใช้ความร้อนสูงเผาให้สินแร่เหล็กกลายเป็นของเหลวในขณะที่กำจัดแร่อื่นที่ไม่ต้องการออกไป) นอกจากนี้ธาตุเหล็กยังเป็นสารอาหารที่ร่างกายคนเราต้องการ เนื่องจากเป็นองค์ประกอบสำคัญในเม็ดเลือดแดงของเราอีกด้วย กล่าวคือ คนที่ขาดธาตุเหล็กจะเป็นโรคโลหิตจางได้ง่าย
เหล็กกล้า (steel) คือโลหะผสมชนิดหนึ่ง โดยทั่วไปเหล็กกล้าหมายความถึง "เหล็กกล้าคาร์บอน (carbon steel)" ซึ่งประกอบด้วยธาตุหลักๆ คือ เหล็ก (Fe) คาร์บอน (C) แมงกานีส (Mn) ซิลิคอน (Si) และธาตุอื่นๆ อีกเล็กน้อย เหล็กกล้าเป็นวัสดุโลหะที่ไม่ได้มีอยู่ตามธรรมชาติ แต่ถูกผลิตขึ้นโดยฝีมือมนุษย์ (และเครื่องจักร) โดยตั้งอยู่บนพื้นฐานของการปรับปรุงเหล็ก (Fe/iron) ให้มีคุณสมบัติโดยรวมดียิ่งขึ้น เช่น แปรเปลี่ยนรูปได้ตามที่ต้องการ แข็งแรง ยืดหยุ่น ทนทานต่อแรงกระแทกหรือสภาวะทางธรรมชาติ สามารถรับน้ำหนักได้มาก ไม่ฉีกขาดหรือแตกหักง่าย เป็นต้น เหมาะสมในการใช้งานในด้านต่างๆ ในชีวิตประจำวันของคนเราได้อย่างหลากหลาย ด้วยต้นทุนที่ต่ำ เพื่อให้ขายได้ในระดับราคาที่คนทั่วไปซื้อหามาใช้ได้ ซึ่งนับว่า มีข้อได้เปรียบดีกว่าวัสดุอื่นๆ มาก
การแบ่งประเภทของเหล็ก
เราสามารถแบ่งเหล็กออกเป็นกลุ่มกว้างๆ ได้ 2 กลุ่ม โดยพิจารณาจากปริมาณของธาตุคาร์บอนที่มีอยู่ในเหล็ก โดยแบ่งออกได้เป็น
เหล็กหล่อ คือเหล็กที่มีปริมาณธาตุคาร์บอนมากกว่า 1.7% หรือ 2% ซึ่งเหล็กชนิดนี้จะขึ้นรูปได้ด้วยวิธีหล่อเท่านั้น เพราะปริมาณคาร์บอนที่สูงทำให้โครงสร้างมีคุณสมบัติที่แข็ง แต่เปราะจึงไม่สามารถขึ้นรูปด้วยวิธีการรีดหรือวิธีทางกลอื่นๆ ได้ เรายังสามารถแบ่งย่อยเหล็กหล่อออกได้อีกหลายประเภท โดยพิจารณาจากโครงสร้างทางจุลภาค กรรมวิธีทางความร้อน ชนิดและปริมาณของธาตุผสม ได้แก่
เหล็กหล่อเทา (grey cast iron) เป็นเหล็กหล่อที่มีปริมาณคาร์บอนและซิลิคอนสูง ทำให้มีโครงสร้างคาร์บอนอยู่ในรูปของกราฟไฟต์
เหล็กหล่อขาว (white cast iron) เป็นเหล็กหล่อที่มีปริมาณซิลิคอนต่ำกว่าเหล็กหล่อเทา ทำให้ไม่เกิดโครงสร้างคาร์บอนในรูปกราฟไฟต์ โดยคาร์บอนจะอยู่ในรูปคาร์ไบด์ของเหล็ก (Fe3C) ที่เรียกว่า ซีเมนไตต์ เป็นเหล็กที่มีความแข็งสูงทนการเสียดสี แต่จะเปราะ
เหล็กหล่อกราฟไฟต์กลมหรือเหล็กหล่อเหนียว (spheroidal graphite cast iron, ductile cast iron) เป็นเหล็กหล่อเทาที่ผสมธาตุแมกนีเซียมและหรือธาตุซีเรียมลงไปในน้ำเหล็ก ทำให้กราฟไฟต์ที่เกิดเป็นกลุ่มและมีรูปร่างกลม ซึ่งส่งผลถึงคุณสมบัติทางกลในทางที่ดีชึ้น
เหล็กหล่ออบเหนียว (malleable cast iron) เป็นเหล็กหล่อขาวที่นำไปอบในบรรยากาศพิเศษเพื่อทำให้คาร์บอนในโครงสร้างคาร์ไบด์แตกตัวออกมารวมกันเป็นกราฟไฟต์เม็ดกลม และทำให้เหล็กรอบๆ ที่มีปริมาณคาร์บอนลดลงปรับโครงสร้างกลายเป็นเฟอร์ไรต์และหรือเพิร์ลไลต์ เหล็กชนิดนี้จะมีความเหนียวดีกว่าเหล็กหล่อขาว แต่จะด้อยกว่าเหล็กหล่อกราฟไฟต์กลมเล็กน้อย
เหล็กหล่อโลหะผสม (alloy cast iron) เป็นเหล็กหล่อที่เติมธาตุผสมอื่นๆ ลงไปในปริมาณที่ค่อนข้างมาก เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเฉพาะด้านให้ดียิ่งขึ้น เช่นเติมนิกเกิลและโครเมียมเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติด้านทนการเสียดสีและทนความร้อน เป็นต้น
เหล็กกล้า คือเหล็กที่มีปริมาณธาตุคาร์บอนน้อยกว่า 1.7% หรือ 2% เหล็กชนิดนี้มีความเหนียวมากกว่าเหล็กหล่อทำให้สามารถทำการขึ้นรูปโดยใช้กรรมวิธีทางกลได้ ทำให้เหล็กชนิดนี้ถูกนำไปใช้งานอย่างกว้างขวาง จึงพบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน เช่น เหล็กเส้น เหล็กแผ่น เหล็กโครงรถยนต์ ท่อเหล็กต่างๆ ฯลฯ เหล็กกล้าสามารถแบ่งได้เป็นกลุ่มต่างๆ ดังนี้
เหล็กกล้าคาร์บอน (carbon steel) เป็นเหล็กที่มีคาร์บอนเป็นส่วนผสมหลัก โดยอาจมีธาตุอื่นผสมอยู่บ้าง แต่ไม่ได้เจาะจงจะผสมลงไป มักติดมาจากกรรมวิธีการถลุงและการผลิต เราสามารถแบ่งย่อยกว้างๆ ออกได้ 3 ประเภทโดยพิจารณาตามปริมาณของธาตุคาร์บอนที่ผสม คือ
เหล็กคาร์บอนต่ำ (low carbon steel) เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า 0.2% เหล็กชนิดนี้มีความแข็งแรงต่ำสามารถรีดหรือตีเป็นแผ่นได้ง่าย ตัวอย่างเหล็กเช่น เหล็กเส้น เหล็กแผ่นที่ใช้กันทั่วไป
เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง (medium carbon steel) เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนอยู่ระหว่าง 0.2-0.5% เป็นเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงกว่าเหล็กคาร์บอนต่ำ ใช้ทำชิ้นส่วนของเครื่องจักรกลทั่วไป เหล็กประเภทนี้สามารถทำการอบชุบความร้อนได้
เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (high carbon steel) เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่า 0.5% มีความแข็งแรงและความแข็งสูง สามารถทำการอบชุบความร้อนให้คุณสมบัติความแข็งเพิ่มขึ้นได้ ใช้ทำพวกเครื่องมือเครื่องใช้ต่างๆ ที่ต้องการผิวแข็งและความต้านทานการสึกหรอสูง
เหล็กกล้าผสม (alloy steel) เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีธาตุอื่นผสมอยู่อย่างเจาะจงเพื่อวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆ เช่น ความสามารถในการชุบแข็ง (hardenability) ความต้านทานการกัดกร่อน คุณสมบัติการนำไฟฟ้าและคุณสมบัติทางแม่เหล็กเป็นต้น ธาตุผสมที่เติมลงไป เช่น โครเมียม นิกเกิล โมลิบดินัม วาเนเดียม โคบอลต์ แมงกานีสและซิลิคอน โดยแมงกานีสและซิลิคอนจะต้องมีปริมาณมากพอสมควรจึงจะจัดได้ว่า เป็นเหล็กกล้าผสม เพราะในเหล็กกล้าคาร์บอนก็มีปริมาณธาตุทั้งสองผสมอยู่พอสมควร เราสามารถแบ่งย่อยกว้างๆ ออกได้ 2 ประเภทโดยพิจารณาตามปริมาณของธาตุผสม คือ
เหล็กกล้าผสมต่ำ (low alloy steel) เป็นเหล็กกล้าผสมที่มีปริมาณธาตุผสมน้อยกว่า 10%
เหล็กกล้าผสมสูง (high alloy steel) เป็นเหล็กกล้าผสมที่มีปริมาณธาตุผสมสูงกว่า 10%
