| 品牌SCM420 | 有效期至长期有效 | 最后更新2026-06-27 19:40 |
| 牌号X44 | 产地瑞典 | 厂家泽信金属 |
| 浏览次数18 |
高淬透 SCM420,齿轮轴套专用钢材。
SCM420 完整详细技术手册
一、基础标准与全球牌号对照
执行标准
JIS G4053(合金结构钢)、JIS G4105;衍生牌号 SCM420H(保证淬透性齿轮专用钢,H 带淬透带管控) 旧牌号:SCM22
各国等效牌号
表格
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标准体系 |
对应牌号 |
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中国 GB |
20CrMo(国标渗碳铬钼钢) |
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美标 SAE/AISI |
4118 / G41180 |
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德标 DIN/EN |
25CrMo4(1.7218)、18CrMo4 |
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ISO |
18CrMo4 |
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韩标 KS |
SCM420 |
材料定位
中低碳铬钼渗碳合金钢,碳含量高于 SCM415,兼顾渗碳表面高硬度与心部基础强度;既可渗碳表面硬化,也可直接调质使用,是汽车、工程机械重载齿轮主力钢种。
二、化学成分(质量分数 %)
表格
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元素 |
标准范围 |
合金作用 |
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C 碳 |
0.18~0.23 |
高于 SCM415,心部基础强度更高,渗碳后表层硬度上限更高 |
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Si 硅 |
0.15~0.35 |
脱氧、提升回火稳定性、轻度强化基体 |
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Mn 锰 |
0.60~0.90 |
细化晶粒、提升淬透性,改善冷加工性能 |
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Cr 铬 |
0.90~1.20 |
大幅提升淬透性、表面耐磨性、抗氧化、耐轻微腐蚀 |
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Mo 钼 |
0.15~0.25 |
消除回火脆性、提升高温强度、抗蠕变 |
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P 磷 |
≤0.030 |
有害杂质,严控防止低温脆断 |
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S 硫 |
≤0.030 |
有害杂质,控量避免热加工开裂 |
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Ni 残余 |
≤0.25 |
残余不限,不做合金添加 |
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Cu 残余 |
≤0.30 |
残余管控 |
三、基础物理性能
· 密度:7.85 g/cm³
· 弹性模量 E:210 GPa
· 热导率:43 W/(m・K)
· 平均线膨胀系数:12.8×10⁻⁶ /℃
· 磁性:铁磁性
四、分状态力学性能
1)热轧 / 退火供货态(原材料)
硬度≤197 HB,塑性优良,支持车铣、冷镦、冷挤压
· 抗拉≥600 MPa
· 屈服≥350 MPa
· 伸长率 δ5 ≥20%
· 断面收缩 ψ ≥58%
2)调质态(淬火 + 高温回火,不渗碳)
标准试样 φ15mm,880℃油淬 + 500℃回火空冷
· 抗拉强度 σb ≥885 MPa
· 屈服 σs ≥685 MPa
· 伸长率 δ5 ≥12%
· 断面收缩 ψ ≥50%
· 冲击功 Akv ≥78 J
· 调质硬度:260~330 HB 适合中等负荷耐热轴、高压管件、高强度螺栓
3)渗碳淬火 + 低温回火(最常用工艺)
渗碳层常规 0.6~1.5mm
· 表面硬度:HRC 59~64(比 SCM415 表层硬度上限更高)
· 心部硬度:HRC 32~42,心部强度显著高于 SCM415,抗重载、抗弯曲疲劳
· 冲击韧性优异,齿轮齿根不易崩齿
五、全套标准热处理工艺
1. 软化退火(机加工前)
830~870℃保温 2~4h,随炉缓冷至 500℃出炉,硬度≤197HB,降低切削阻力。
2. 锻造后正火(细化晶粒、消除锻造应力)
890~930℃加热,空冷;均匀组织,减少后续热处理变形。
3. 调质处理(结构件、高温管件)
1. 淬火:870~890℃,油冷
2. 回火:500~630℃,空冷;回火温度越低强度越高、韧性下降 适用:250℃以下长期工作耐热构件、高压阀体、高强度紧固件。
4. 渗碳热处理(齿轮、销轴核心工艺)
1. 渗碳:900~930℃,根据层深控制保温时长
2. 二次淬火:840~860℃油冷(细化表层马氏体,降低变形)
3. 低温回火:140~180℃保温 1.5~3h,消除淬火应力,防止磨削开裂 补充:碳氮共渗可降至 840~870℃,零件变形更小,表面耐磨性提升。
5. 去应力退火(精加工后)
500~550℃保温,缓慢冷却,消除机加工残余应力。
六、核心材料特性
1. 淬透性优 秀:Cr-Mo 复合合金,大截面零件渗碳后心部强度均匀,SCM420H 可稳定管控大直径工件硬度区间。
2. 强度韧性平衡:碳含量介于 SCM415 与 SCM435 之间,心部强度>SCM415,韧性>SCM435,重载冲击工况首 选。
3. 无回火脆性:钼元素抑制高温回火脆,调质后韧性长期稳定。
4. 耐热稳定:≤250℃长期使用,抗蠕变、抗氢介质腐蚀,可做油气高压管路。
5. 成型性能好:退火态塑性佳,支持冷镦螺栓、冷挤压销轴、精密加工。
6. 焊接说明:碳当量偏高,焊接需预热 180~220℃,焊后 500℃去应力回火,避免冷裂纹。
七、典型应用场景
1. 传动齿轮(主力用途)
汽车变速箱齿轮、差速器齿轮、发动机凸轮轴、农机齿轮、工程机械减速器齿轮、链轮。
2. 重载耐磨轴类
传动轴、花键轴、活塞销、液压柱塞、精密销轴、轴承衬套。
3. 高温承压构件
250℃以内高压蒸汽管道、锅炉小管、小型阀体、油气设备紧固件。
4. 通用机械受力件
高强度螺栓、链条销、耐磨滑块、机床传动部件。
八、SCM420 VS SCM415 核心对比
表格
|
项目 |
SCM415 |
SCM420 |
|
碳含量 |
0.13~0.18%(更低) |
0.18~0.23%(更高) |
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心部强度 |
偏低,韧性极好 |
更高,抗弯曲、疲劳更强 |
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渗碳表层硬度 |
HRC58~62 |
HRC59~64,耐磨上限更高 |
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适用工况 |
轻载、小尺寸、高冲击小件 |
中重载、齿轮、大截面受力件 |
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调质强度 |
830MPa 起步 |
885MPa 起步,整体强度更高 |
九、常用供货形态
黑皮圆钢、光圆研磨棒、锻打方料、无缝钢管、板材、线材;规格覆盖 φ6~350mm,支持精抽、锻件定制。
十、选材区分要点
1. 轻负荷、追求极 致韧性、小销轴→选 SCM415
2. 汽车 / 工程机械齿轮、中重载传动件、兼顾强度与韧性→SCM420
3. 无需渗碳、只做调质高强度结构件→SCM435/SCM440
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