SCM415 完整详细资料

一、基础标准与牌号对照

执行标准

日本 JIS 标准：JIS G4053、JIS G4105

· 旧牌号：SCM21

· SCM415H：保证淬透性专用渗碳钢（杂质控制更严）

各国等效牌号

表格

材料定位

低碳铬钼渗碳合金钢（表面硬化钢），低碳保证心部高韧性，Cr+Mo 提升淬透性、耐热、抗回火脆性，主打渗碳淬火使用，也可调质做耐热构件。

二、化学成分（质量分数 %）

表格

三、物理基础性能

· 密度：7.85 g/cm³

· 弹性模量：210 GPa

· 热导率：44.3 W/(m・K)

· 平均线膨胀系数：13×10⁻⁶ /℃

四、力学性能（分三种状态）

1）退火 / 热轧供货态（原材料）

· 抗拉强度 σb ≥ 440 MPa

· 屈服 σs ≥ 295 MPa

· 伸长率 δ5 ≥ 22%

· 断面收缩 ψ ≥ 60%

· 冲击功 Akv ≥ 94 J

· 硬度 ≤179 HB，切削、冷加工性能优良

2）调质态（淬火 + 高温回火，不渗碳）

淬火 850~900℃油冷 + 550~650℃回火空冷

· 抗拉：830~1000 MPa

· 屈服 ≥700 MPa

· 硬度 240~280 HB 适合中等负荷耐热轴类、高温管件

3）渗碳淬火 + 低温回火（最常用，外硬内韧）

1. 渗碳层深度常规 0.6~1.2mm，表层碳浓度 0.7~1.0%

2. 淬火油冷 + 120~180℃低温回火

· 表面硬度：HRC 58~64（典型 HRC62~64），耐磨极强

· 心部韧性优异，冲击功＞60J，抗冲击不易断齿、断轴

五、全套热处理工艺规范

1. 退火（机加工前软化）

820~860℃保温，随炉缓慢冷却，硬度≤179HB，降低切削阻力。

2. 正火（锻造后细化晶粒）

880~920℃加热，空冷，均匀组织，消除锻造应力。

3. 调质处理（高温结构件）

· 淬火：860~890℃，油冷

· 回火：560~650℃，空冷，根据强度需求调整回火温度。

4. 渗碳工艺（齿轮 / 轴类核心工艺）

1. 渗碳：900~920℃，保温控制硬化层深度

2. 二次淬火：830~860℃油冷（细化表层马氏体）

3. 低温回火：130~160℃，保温 1~2h，消除淬火应力，防止开裂

碳氮共渗可降低温度至 830~860℃，变形更小，表面硬度略高

六、材料核心特性

1. 优秀渗碳性能：低碳基体，渗碳后表层高硬耐磨，心部保持高韧性，抗冲击、抗过载断裂。

2. 高淬透性：Cr+Mo 复合合金，大截面零件渗碳后心部也能淬透，性能均匀。

3. 耐热稳定：530℃以下长期使用，抗蠕变、抗氧化，可做锅炉、高温管道锻件。

4. 无回火脆性：钼元素抑制高温回火脆性，调质后韧性稳定。

5. 加工成型好：退火态塑性佳，支持冷镦、冷挤压、精密车铣。

6. 焊接提示：碳当量偏高，焊接需预热 150~200℃，焊后去应力回火，避免冷裂纹。

七、典型应用场景

1. 传动耐磨件（最主流）

汽车 / 农机 / 工程机械齿轮、传动轴、花键轴、活塞销、凸轮、轴承衬套、链轮。

2. 高温耐热构件

530℃以下高压锅炉过热管、蒸汽导管、汽轮机小型锻件、高温阀体。

3. 通用机械耐磨受力件

油泵柱塞、精密销轴、耐磨滑块、减速器齿轮、机床传动小件。

八、SCM415 与相近材质简单区分

1. SCM415：C 最低，主打渗碳，心部韧性最好，适合冲击耐磨件；

2. SCM420：碳略高，渗碳层硬度更高，重载齿轮；

3. SCM435：中碳，多用于调质，少渗碳；

4. S45C：普通碳钢，淬透差，无耐热，不能替代高温 / 大截面工况。

九、常见供货形态

圆钢、方钢、锻打件、无缝钢管、板材，支持光圆、黑皮锻件、精车研磨棒。