S45C是什么
S45C雖然是碳鋼，但它是一種比較高檔的中碳鋼，被歸類為特殊合金鋼。
S45C的適銷性高，作為可以小批量交易的通用材料廣泛流通。
除了熱處理使用的小零件外，由于它相對(duì)便宜，它被廣泛用于所有機(jī)器零件。
由于它是用鎮(zhèn)靜鋼制造的，所以它的結(jié)構(gòu)比較均勻，質(zhì)量比SS400等普通鋼要高。
S45C相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
S45C 具有以下標(biāo)準(zhǔn)。
S45C鋼管指定為S45CTK。
拋光鋼筋S45C-D是一種冷拔材料，在市場上廣泛分布。
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標(biāo)準(zhǔn)號(hào)
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標(biāo)準(zhǔn)名稱
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概述
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JIS G 4051
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機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳鋼
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S45C材料的成分規(guī)定等
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JIS G3478
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一般機(jī)械結(jié)構(gòu)用碳鋼管
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鋼管規(guī)定
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JIS G 3123
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拋光鋼筋
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冷拔材料：指定S45C-D等
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S45C的成分
JIS規(guī)定的S45C的化學(xué)成分如下。
S45C的化學(xué)成分[%]
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C
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硅
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錳
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磷
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小號(hào)
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0.42-0.48
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0.15 至 0.35
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0.60 至 0.90
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0.030 或更小
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0.035 或更小
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你
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鉻
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銅
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鎳 + 鉻
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0.20或更小
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0.20或更小
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0.30以下
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0.35以下
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S45C含有高比例的Mn（錳）以提高淬透性。
當(dāng)用于需要可靠性的機(jī)器零件時(shí)，我們可能對(duì)成分有自己的規(guī)則。
Mn和S成為鋼中的MnS(硫化錳)夾雜物，如果過多，則切削性提高，但冷加工性劣化，因此可以規(guī)定含量。
添加鉛的材料（S45CL、S45CF等）和添加硫的材料可以用于改善切削性的目的。
碳當(dāng)量
S45C的碳當(dāng)量如下。
0.53 至 0.69
碳當(dāng)量是以碳含量換算的數(shù)值表示焊接熱影響區(qū)的脆性的值。
如果該值為0.44%以上，則容易產(chǎn)生焊接裂紋。
S45C的機(jī)械性能
S45C的屈服點(diǎn)應(yīng)力、抗拉強(qiáng)度、伸長率、拉伸、卻貝沖擊值、硬度如下。
請注意，該機(jī)械性能是直徑為 25 mm 的標(biāo)準(zhǔn)試件的值，因此如果材料較厚，由于質(zhì)量效應(yīng)，強(qiáng)度會(huì)降低。
正火材料稱為S45C-N，退火材料稱為S45C-A。
調(diào)質(zhì)（回火）材料有時(shí)稱為S45CH或S45C-H，但拋光鋼棒（JIS G3123）規(guī)定的符號(hào)為S45C-DQ。
S45C的機(jī)械性能
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熱處理
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屈服點(diǎn)
MPa
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抗拉強(qiáng)度
MPa
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增長
百分比
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孔徑
%
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夏比
沖擊值
J/cm 2
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硬度
HB
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規(guī)范化
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超過 345
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超過 570
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超過 20
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-
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-
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167-229
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退火
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-
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-
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-
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-
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-
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137-170
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調(diào)質(zhì)
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超過 490
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超過 690
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17個(gè)或更多
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45 或更多
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78 或更多
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201-269
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S45C的熱處理（淬火/回火）
S45C的一般熱處理?xiàng)l件如下。
情況并非總是如此，應(yīng)改變熱處理?xiàng)l件以獲得所需的強(qiáng)度和硬度。
熱處理?xiàng)l件
S45C的JIS規(guī)定的基本熱處理?xiàng)l件如下。
S45C的熱處理?xiàng)l件
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規(guī)范化
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退火
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淬火
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回火
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820-870 風(fēng)冷
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約810爐冷卻
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820-870 水冷
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550-650淬火
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JIS B 6911 中規(guī)定了正火和退火。
淬火和回火在 JIS B 6913 中規(guī)定。
JIS B 6912 中規(guī)定了感應(yīng)淬火。
回火溫度引起的硬度變化
通過淬火和回火（回火）可以改變機(jī)械性能。
強(qiáng)度根據(jù)回火溫度變化如下。
回火溫度
℃
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抗拉強(qiáng)度
MPa
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增長
百分比
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550
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923
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20
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600
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828
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二十二
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650
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732
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27
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S45C的淬透性
淬透性是淬火的難易程度（形成馬氏體組織所需的冷卻速度）。由于S45C是碳鋼，淬透性差。
淬火或回火時(shí)，質(zhì)量效應(yīng)大，過大的零件不會(huì)硬化到中心。
有效直徑（使結(jié)構(gòu)完全硬化直至中心的最大直徑）為 37 毫米直徑。
但是，在子淬火（整體）的情況下，實(shí)際上，最好考慮上述一半。
如果規(guī)格不是100%馬氏體，則因批次不同，成分不同，硬度會(huì)發(fā)生變化，影響批量生產(chǎn)時(shí)的質(zhì)量穩(wěn)定性。對(duì)于質(zhì)量大的零件，應(yīng)考慮選用可硬化合金鋼。
感應(yīng)淬火
感應(yīng)淬火也常用于 S45C 材料。
感應(yīng)淬火是局部淬火，由于采用水性冷卻材料，冷卻速度快，因此即使是大型零件也能在需要的部位進(jìn)行淬火。
高頻淬火后，除上述550～650℃左右回火外，在需要局部硬度時(shí)進(jìn)行200℃左右低溫回火。在這種情況下，硬度可以達(dá)到HRC60（相當(dāng)于HB654）。
不淬火使用
很多教科書都說用S45C調(diào)質(zhì)處理是很自然的事，但在工業(yè)上，往往不用熱處理就可以使用。
這是因?yàn)榘l(fā)行量大，容易獲得，價(jià)格相對(duì)低廉。也有工廠統(tǒng)一材料庫存等情況。 mikaki 棒的情況下，它可以通過冷拉加工硬化。我們使用通過改變加工率（表面減薄率）調(diào)整為具有指定強(qiáng)度和硬度的材料。
S45C的物理特性
以下數(shù)值不一定是S45C本身的數(shù)值，而是含碳量相近的碳鋼數(shù)值，請記住這一點(diǎn)。
特別要注意的是，由于元件的變化，導(dǎo)熱系數(shù)和自然電阻會(huì)有很大的波動(dòng)。
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物理性質(zhì)
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物理特征值
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縱向彈性模量（楊氏模量）[GPa]
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206
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橫向模量 [GPa]
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82
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泊松比（常溫）
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0.27 至 0.29
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密度 [g / cm 3 ]
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7.84
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比重
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7.84
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熔點(diǎn)[℃]
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1660 至 1690
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導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]
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44
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熱膨脹系數(shù)[10 -6 / K]
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10.7
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本征電阻[10 -8 Ω·m]
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19.2 至 19.7
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比熱[J/(kg·K)]
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0.489-0.494
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S45C的使用方法及注意事項(xiàng)
最后，這里是使用 S45C 材料制造機(jī)器零件時(shí)的一些一般注意事項(xiàng)。
S45C的應(yīng)用
S45C可廣泛應(yīng)用于需要強(qiáng)度的機(jī)械零件。
也可以通過淬火（回火）或感應(yīng)淬火提高強(qiáng)度來使用。
即使不進(jìn)行熱處理，強(qiáng)度也高于SS400材料。
應(yīng)力集中和缺口敏感系數(shù)
對(duì)于光滑的試件，通過熱處理提高強(qiáng)度會(huì)提高疲勞極限，但對(duì)于形狀復(fù)雜的機(jī)械零件，疲勞極限不會(huì)那么高。
這是因?yàn)檎{(diào)質(zhì)材料在應(yīng)力集中區(qū)的缺口敏感性高于軟質(zhì)材料。
在實(shí)際載荷下用實(shí)際機(jī)器部件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時(shí)，原材料不會(huì)開裂，但熱處理后的材料可能會(huì)開裂。
在調(diào)質(zhì)后使用S45C時(shí)，我認(rèn)為最好不要過度自信增加疲勞強(qiáng)度。
冷拔材料裂紋
鋼材，不限于S45C，其材料被軋制，其機(jī)械性能取決于軋制方向而具有各向異性。
這是因?yàn)檐堉评炝藠A雜物，使脆性部分垂直于軋制。
S45C冷拔材料結(jié)構(gòu)
因此，如果在與軋制方向垂直的方向上拉伸，則伸長率不足，容易產(chǎn)生裂紋。
特別是S45C等伸長率低的材料未經(jīng)熱處理而使用時(shí)，即使稍加塑性加工也可能產(chǎn)生裂紋。
對(duì)于棒材和管材，如果它們在直徑增加的方向上發(fā)生塑性變形，它們會(huì)在垂直于軋制的方向上被拉伸，因此可能會(huì)出現(xiàn)裂紋，需要注意。
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