S45C是什么
S45C虽然是碳钢，但它是一种比较高档的中碳钢，被归类为特殊合金钢。
S45C的适销性高，作为可以小批量交易的通用材料广泛流通。
除了热处理使用的小零件外，由于它相对便宜，它被广泛用于所有机器零件。
由于它是用镇静钢制造的，所以它的结构比较均匀，质量比SS400等普通钢要高。
S45C相关标准
S45C 具有以下标准。
S45C钢管指定为S45CTK。
抛光钢筋S45C-D是一种冷拔材料，在市场上广泛分布。
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标准号
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标准名称
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概述
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JIS G 4051
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机械结构用碳钢
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S45C材料的成分规定等
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JIS G3478
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一般机械结构用碳钢管
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钢管规定
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JIS G 3123
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抛光钢筋
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冷拔材料：指定S45C-D等
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S45C的成分
JIS规定的S45C的化学成分如下。
S45C的化学成分[%]
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C
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硅
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锰
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磷
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小号
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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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铬
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铜
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镍 + 铬
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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（锰）以提高淬透性。
当用于需要可靠性的机器零件时，我们可能对成分有自己的规则。
Mn和S成为钢中的MnS(硫化锰)夹杂物，如果过多，则切削性提高，但冷加工性劣化，因此可以规定含量。
添加铅的材料（S45CL、S45CF等）和添加硫的材料可以用于改善切削性的目的。
碳当量
S45C的碳当量如下。
0.53 至 0.69
碳当量是以碳含量换算的数值表示焊接热影响区的脆性的值。
如果该值为0.44%以上，则容易产生焊接裂纹。
S45C的机械性能
S45C的屈服点应力、抗拉强度、伸长率、拉伸、却贝冲击值、硬度如下。
请注意，该机械性能是直径为 25 mm 的标准试件的值，因此如果材料较厚，由于质量效应，强度会降低。
正火材料称为S45C-N，退火材料称为S45C-A。
调质（回火）材料有时称为S45CH或S45C-H，但抛光钢棒（JIS G3123）规定的符号为S45C-DQ。
S45C的机械性能
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热处理
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屈服点
MPa
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抗拉强度
MPa
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增长
百分比
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孔径
%
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夏比
冲击值
J/cm 2
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硬度
HB
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规范化
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超过 345
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超过 570
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超过 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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调质
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超过 490
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超过 690
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17个或更多
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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的热处理（淬火/回火）
S45C的一般热处理条件如下。
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
S45C的JIS规定的基本热处理条件如下。
S45C的热处理条件
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规范化
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退火
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淬火
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回火
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820-870 风冷
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约810炉冷却
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820-870 水冷
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550-650淬火
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JIS B 6911 中规定了正火和退火。
淬火和回火在 JIS B 6913 中规定。
JIS B 6912 中规定了感应淬火。
回火温度引起的硬度变化
通过淬火和回火（回火）可以改变机械性能。
强度根据回火温度变化如下。
回火温度
℃
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抗拉强度
MPa
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增长
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
淬透性是淬火的难易程度（形成马氏体组织所需的冷却速度）。由于S45C是碳钢，淬透性差。
淬火或回火时，质量效应大，过大的零件不会硬化到中心。
有效直径（使结构完全硬化直至中心的最大直径）为 37 毫米直径。
但是，在子淬火（整体）的情况下，实际上，最好考虑上述一半。
如果规格不是100%马氏体，则因批次不同，成分不同，硬度会发生变化，影响批量生产时的质量稳定性。对于质量大的零件，应考虑选用可硬化合金钢。
感应淬火
感应淬火也常用于 S45C 材料。
感应淬火是局部淬火，由于采用水性冷却材料，冷却速度快，因此即使是大型零件也能在需要的部位进行淬火。
高频淬火后，除上述550～650℃左右回火外，在需要局部硬度时进行200℃左右低温回火。在这种情况下，硬度可以达到HRC60（相当于HB654）。
不淬火使用
很多教科书都说用S45C调质处理是很自然的事，但在工业上，往往不用热处理就可以使用。
这是因为发行量大，容易获得，价格相对低廉。也有工厂统一材料库存等情况。 mikaki 棒的情况下，它可以通过冷拉加工硬化。我们使用通过改变加工率（表面减薄率）调整为具有指定强度和硬度的材料。
S45C的物理特性
以下数值不一定是S45C本身的数值，而是含碳量相近的碳钢数值，请记住这一点。
特别要注意的是，由于元件的变化，导热系数和自然电阻会有很大的波动。
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物理性质
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物理特征值
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纵向弹性模量（杨氏模量）[GPa]
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206
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横向模量 [GPa]
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82
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泊松比（常温）
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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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熔点[℃]
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1660 至 1690
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导热系数[W/(m·K)]
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44
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热膨胀系数[10 -6 / K]
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10.7
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本征电阻[10 -8 Ω·m]
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19.2 至 19.7
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比热[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项
最后，这里是使用 S45C 材料制造机器零件时的一些一般注意事项。
S45C的应用
S45C可广泛应用于需要强度的机械零件。
也可以通过淬火（回火）或感应淬火提高强度来使用。
即使不进行热处理，强度也高于SS400材料。
应力集中和缺口敏感系数
对于光滑的试件，通过热处理提高强度会提高疲劳极限，但对于形状复杂的机械零件，疲劳极限不会那么高。
这是因为调质材料在应力集中区的缺口敏感性高于软质材料。
在实际载荷下用实际机器部件进行疲劳试验时，原材料不会开裂，但热处理后的材料可能会开裂。
在调质后使用S45C时，我认为最好不要过度自信增加疲劳强度。
冷拔材料裂纹
钢材，不限于S45C，其材料被轧制，其机械性能取决于轧制方向而具有各向异性。
这是因为轧制拉伸了夹杂物，使脆性部分垂直于轧制。
S45C冷拔材料结构
因此，如果在与轧制方向垂直的方向上拉伸，则伸长率不足，容易产生裂纹。
特别是S45C等伸长率低的材料未经热处理而使用时，即使稍加塑性加工也可能产生裂纹。
对于棒材和管材，如果它们在直径增加的方向上发生塑性变形，它们会在垂直于轧制的方向上被拉伸，因此可能会出现裂纹，需要注意。
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