آیا SCM435 برای تولید پیچ و مهره‌های با استحکام بالا مناسب است؟

SCM435 یک گرید فولاد آلیاژی از استانداردهای صنعتی ژاپن (JIS) است که به عنوان یک فولاد کروم-مولیبدن طبقه بندی می شود. این یکی از مواد اصلی برای بست های با استحکام بالا است که به طور گسترده در چین، ژاپن، کره جنوبی و آسیای جنوب شرقی استفاده می شود. این معادل گرید چینی 35CrMo و گرید آمریکایی ASTM A29/ A29M-04 4137 است.

پیشوند "SCM" ترکیب شیمیایی آن را نشان می دهد:

• S: فولاد

• C: کروم

• M: مولیبدن

"435" نشان دهنده محتوای کربن تقریباً 0.35% است.

به دلیل وجود عناصر آلیاژی مانند کروم و مولیبدن، SCM435 پس از عملیات حرارتی کوئنچ و تمپرینگ، به استحکام عالی، چقرمگی خوب و مقاومت خستگی برتر دست می یابد. این امر آن را به ویژه برای تولید بست های با استحکام بالا مانند پیچ و مهره، پیچ، پیچ شمعی و مهره های کلاس خواص 8.8 تا 12.9 است.

1. ترکیب شیمیایی
ترکیب شیمیایی SCM435 اساس خواص آن است. ترکیب معمولی آن (طبق JIS G4105) به شرح زیر است:

• کربن (C): استحکام و سختی اساسی فولاد را فراهم می کند.

• کروم (Cr): قابلیت سخت شدن، استحکام و مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهد و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد.

• مولیبدن (Mo): قابلیت سخت شدن را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد، تردی تمپر را کاهش می دهد و به فولاد کمک می کند تا استحکام خود را در دماهای بالا حفظ کند.

2. خواص مکانیکی (پس از عملیات حرارتی)
خواص برتر SCM435 از طریق عملیات حرارتی کوئنچ و تمپرینگ به دست می آید. خواص مکانیکی معمولی پس از عملیات حرارتی عبارتند از:

• مقاومت کششی (σb): ≥ 930 مگاپاسکال (می تواند الزامات بست های کلاس خواص 10.9 و 12.9 را برآورده کند)

• مقاومت تسلیم (σs): ≥ 785 مگاپاسکال (برای بست های کلاس خواص 12.9)

• ازدیاد طول (δ): ≥ 12%

• کاهش سطح مقطع (ψ): ≥ 50%

• انرژی ضربه (Akv): ≥ 40 ژول (نشان دهنده چقرمگی خوب)

3. ویژگی های کلیدی

• ترکیبی عالی از استحکام بالا و چقرمگی بالا: این مزیت اصلی SCM435 است. می توان از آن برای تولید پیچ و مهره هایی استفاده کرد که بارهای زیاد را تحمل می کنند بدون اینکه در اثر ضربه شکننده و شکسته شوند.

• قابلیت سخت شدن خوب: کروم و مولیبدن امکان ایجاد ریزساختار و خواص مکانیکی یکنواخت را در سراسر مقطع، حتی در بست های با قطر بزرگتر، فراهم می کنند.

• مقاومت خستگی خوب: بست های ساخته شده از SCM435 دارای عمر طولانی در شرایط بارگذاری چرخشی هستند.

• استحکام خوب در دمای بالا: افزودن مولیبدن باعث کاهش از دست رفتن استحکام در دماهای بالا می شود و آن را برای کاربردهایی تا 400-450 درجه سانتیگراد مناسب می کند.

• مقاومت در برابر تردی تمپر: مولیبدن به طور موثر از تردی که ممکن است در برخی از فولادها در طول فرآیند تمپرینگ رخ دهد، جلوگیری می کند.

• 

4. کاربردهای اصلی
SCM435 در درجه اول برای تولید بست های با استحکام بالا که به قابلیت اطمینان و ایمنی بالایی نیاز دارند، استفاده می شود. کاربردهای رایج عبارتند از:

• صنعت خودرو: پیچ های میله اتصال موتور، پیچ های سرسیلندر، پیچ های توپی چرخ و اجزای حیاتی شاسی.

• ماشین آلات ساختمانی: پیچ و مهره های با استحکام بالا برای بیل مکانیکی، جرثقیل، غلتک های جاده ای و سایر تجهیزات سنگین.

• صنعت انرژی بادی: پیچ های فلنج برج توربین بادی و پیچ های پره.

• ساختمان های سازه های فولادی: پیچ و مهره های با استحکام بالا برای اتصالات اصطکاکی در سازه های فولادی.

• ساخت راه آهن و پل: اتصالات با استحکام بالا برای بخش های بحرانی.

SCM435، به عنوان یک ماده پایه، در چندین سیستم استاندارد ارجاع و مشخص شده است.

1. استانداردهای مواد

• JIS G4105: فولاد کروم مولیبدن - این استاندارد منبع اصلی برای SCM435 است.

• GB/T 3077: فولادهای ساختاری آلیاژی - گرید معادل چینی 35CrMo است.

• ASTM A29/A29M - گرید معادل آمریکایی 4137 یا G41370 است.

• DIN EN 10083-3 - یک ماده مشابه در استاندارد اروپایی 34CrMo4 است.

2. استانداردهای محصول بست
بست های تولید شده از SCM435 باید با استانداردهای محصول مربوطه مطابقت داشته باشند که کلاس های خواص مکانیکی، ابعاد و تلرانس ها را مشخص می کنند.

• JIS B1186: پیچ و مهره های سر شش گوش - پیچ و مهره های کلاس خواص 10.9 و 12.9 اغلب از SCM435 استفاده می کنند.

• GB/T 3098.1: خواص مکانیکی بست ها - پیچ و مهره و پیچ شمعی - مربوط به مهره های کلاس خواص 10.9 و 12.9 است.

• ISO 898-1: خواص مکانیکی بست های ساخته شده از فولاد کربنی و فولاد آلیاژی - استاندارد بین المللی، همچنین مربوط به کلاس خواص 10.9 و 12.9 است.

• GB/T 3098.2: خواص مکانیکی بست ها - مهره ها - مربوط به مهره های کلاس خواص 10 و 12 است.

3. استانداردهای عملیات حرارتی
برای اطمینان از عملکرد بست های SCM435، فرآیند عملیات حرارتی باید از استانداردهای مربوطه پیروی کند.

• GB/T 3098.1 پیوست A الزامات سختگیرانه ای را برای عملیات حرارتی (کوئنچ و تمپرینگ) پیچ و مهره های کلاس خواص 12.9، از جمله دما و سختی، مشخص می کند.

• تولیدکنندگان خودرو و سازندگان تجهیزات بزرگ اغلب استانداردهای شرکتی داخلی خود را با الزامات دقیق تر برای کنترل فرآیند، ریزساختار و عمق کربورزدایی دارند.

خلاصه:

SCM435 یک فولاد آلیاژی کروم-مولیبدن با عملکرد بالا است. پس از کوئنچ و تمپرینگ، تعادل عالی از استحکام بالا و چقرمگی به دست می آورد و آن را به یک ماده ایده آل برای تولید بست های با استحکام بالا و قابلیت اطمینان بالا کلاس خواص 8.8 تا 12.9 تبدیل می کند. این ماده جایگاه غیرقابل تعویضی در بخش های صنعتی حیاتی مانند خودرو، ماشین آلات و انرژی بادی دارد. هنگام انتخاب آن، ضروری است که نه تنها گرید مواد، بلکه مطابقت محصول نهایی با استاندارد کلاس خواص بست (به عنوان مثال، 10.9 یا 12.9) برای اطمینان از ایمنی و قابلیت اطمینان در کاربرد، تأیید شود.