| 品牌SCM440 | 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 |
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SCM440 铬钼合金钢,高强高韧,重载不断裂。
SCM440 完整详细技术手册
一、执行标准与全球牌号对照
标准
JIS G4053(机械结构用合金钢)、JIS G4105;衍生牌号 SCM440H(保证淬透性钢,大截面热处理硬度稳定) 旧牌号:SCM4
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/T3077 |
42CrMo(完全对等替代) |
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美标 SAE/AISI |
4140 / 4140H |
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德标 EN/DIN |
42CrMo4(1.7225) |
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ISO |
42CrMo4 |
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韩标 KS |
SCM440 |
材料定位
高碳铬钼调质合金钢,SCM4 系列碳含量最 高一档;主打整体调质、高频表面淬火,极少渗碳;强度、淬透性、耐磨、高温持久强度全面优于 SCM435,用于超大载荷、大截面关键受力件。
二、化学成分(质量分数 %,JIS 标准)
表格
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元素 |
标准范围 |
合金作用 |
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C 碳 |
0.38~0.43 |
系列最 高碳,淬火后整体强度、硬度上限最 高 |
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Si 硅 |
0.15~0.35 |
脱氧、固溶强化、提升回火稳定性 |
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Mn 锰 |
0.60~0.90 |
细化晶粒、提升淬透性、改善锻造性能 |
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Cr 铬 |
0.90~1.20 |
深度淬透、提升耐磨性、抗氧化、耐轻微腐蚀 |
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Mo 钼 |
0.15~0.30 |
彻底抑制回火脆性、高温抗蠕变、持久强度高 |
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P 磷 |
≤0.030 |
有害杂质,严控防低温脆断 |
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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 |
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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:42 W/(m・K)
· 平均线膨胀系数:13.0×10⁻⁶ /℃
· 长期稳定使用温度:≤500℃
四、分状态力学性能
1)热轧 / 退火供货态(原材料)
退火硬度≤217HB,切削性能中等,可冷镦、冷挤压
· 抗拉强度 ≥700 MPa
· 屈服 ≥420 MPa
· 伸长率 δ5 ≥17%
· 断面收缩 ψ ≥50%
2)标准调质态(φ15 试样,850℃油淬 + 550℃回火,核心使用状态)
行业基准性能:
· 抗拉强度 σb ≥1080 MPa
· 屈服强度 σs ≥930 MPa
· 伸长率 δ5 ≥12%
· 断面收缩 ψ ≥42%
· 常温冲击功 Akv ≥63 J
· 调质硬度区间:290~350 HB(HRC30~38) 可稳定生产 12.9 级、超高强度风电 / 重型机械螺栓
3)高频表面淬火(轴、齿轮局部耐磨)
基体调质后高频淬火 + 低温回火
· 表面硬度:HRC50~56
· 心部保持调质高韧性,适合仅表面耐磨、整体承受重载的轴类
4)整体淬火低温回火(无冲击耐磨件)
840℃油淬 + 200℃回火
· 整体硬度 HRC44~50,韧性大幅下降,仅用于低冲击耐磨衬套、阀芯
关键提示:不推荐渗碳,碳含量过高,渗碳后心部过硬、韧性不足,重载易断裂;齿轮优先 SCM420。
五、全套标准热处理工艺
1. 软化退火(机加工、冷锻前)
830~870℃保温 2~4h,随炉缓冷至 500℃出炉,硬度≤217HB,降低切削阻力。
2. 锻造后正火(细化晶粒、消除锻造应力)
860~900℃加热,空冷,均匀组织,减少热处理变形。
3. 调质处理(最主流工艺)
1. 淬火:840~870℃,油冷;大截面工件可水油双冷提升淬透深度
2. 回火:530~630℃,空冷
o 530~570℃回火:超高强度 HB320~350,风电螺栓、重型半轴、重载连杆
o 580~630℃回火:高韧性 HB280~310,高温阀体、液压活塞杆
4. 高频表面淬火(传动轴、齿轮轴)
加热 880~920℃快速水冷,160~200℃低温回火,表层耐磨、心部强韧。
5. 去应力退火(精加工后)
480~540℃保温 2h,缓冷,消除机加工应力防止后期变形。
6. 焊接规范
碳当量高,冷裂风险大:
· 预热温度:220~300℃
· 焊后 500~560℃保温去应力回火,严禁直接空冷放置。
六、核心材料特性
1. 顶级淬透性:Cr-Mo 复合合金,大直径锻件全截面调质硬度均匀,SCM440H 可精 准管控淬透带,适合 φ100mm 以上重型锻件。
2. 超高强度 + 疲劳极限:同系列强度最 高,抗交变载荷、冲击载荷,长期重载不易疲劳断裂。
3. 无回火脆性:钼元素抑制高温回火脆,500℃长期高温服役力学性能稳定、抗蠕变。
4. 耐高温持久:锅炉、油气、汽轮机高温承压件首 选,短时可承受 550℃。
5. 锻造性能优良:高温塑性好,适合大型锻件、连杆、半轴热锻成型。
6. 短板:碳含量高,塑性、韧性略低于 SCM435;焊接难度高、成本高;不适合渗碳工艺。
七、典型应用场景
1. 超高强度紧固件(风电 / 工程机械)
12.9 级重型螺栓、风电塔筒螺栓、发动机高强度连杆螺栓、大型法兰螺柱、石油井口紧固件。
2. 重载传动结构轴类
汽车后桥半轴、重型传动轴、大型花键轴、液压活塞杆、注塑机导柱、机床重型主轴、大型齿轮轴(高频淬火)。
3. 大型锻件与动力部件
工程机械连杆、机车重载齿轮、增压器传动齿轮、弹簧夹、石油深井钻杆接头、打捞工具。
4. 高温承压构件
锅炉集箱、高压蒸汽管道、小型汽轮机锻件、高温液压阀体、油气高压阀块。
5. 重型耐磨结构件
大型减速器调质齿轮、重载衬套、矿山设备受力支架、重型液压油缸部件。
八、SCM415 / SCM420 / SCM435 / SCM440 横向对比
表格
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项目 |
SCM415 |
SCM420 |
SCM435 |
SCM440 |
|
C 含量 |
0.13~0.18% |
0.18~0.23% |
0.33~0.38% |
0.38~0.43%(最 高) |
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核心工艺 |
渗碳为主 |
渗碳 / 调质两用 |
调质为主 |
调质 / 高频淬火为主 |
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调质抗拉下限 |
830MPa |
885MPa |
930MPa |
1080MPa(最 高) |
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韧性排序 |
最 优 |
优良 |
良好 |
一般 |
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焊接难度 |
易 |
中等 |
较难 |
最难 |
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典型工况 |
轻载渗碳小件 |
汽车变速箱齿轮 |
普通 12.9 螺栓、中等轴 |
风电螺栓、重型半轴、大锻件 |
九、供货形态
黑皮圆钢、光亮研磨棒、锻打方料 / 锻件、无缝钢管、板材、冷镦线材;规格 φ10~450mm,支持自由锻、精抽料定制。
十、选材速记
1. 轻载、外硬内韧、渗碳小件 → SCM415
2. 汽车变速箱齿轮、凸轮轴 → SCM420
3. 常规 12.9 螺栓、中等载荷主轴 → SCM435
4. 风电重型螺栓、大截面锻件、重载半轴、高温高压构件 → SCM440
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