Inhoud
Staalsoorten zijn ijzerlegeringen die ijzer, koolstof en andere sporenelementen bevatten. SCM 420H-staal is een legering die chroom en molybdeen bevat. Het symbool is SCM en de specificaties voldoen aan de Japanse industriële normen (JIS) die gelden voor alle industriële activiteiten in Japan. Het American Iron and Steel Institute (AISI), het equivalent van de Verenigde Staten met de JIS, heeft deze staalsoort niet beoordeeld. Maar de Society of Automotive Engineers (SAE) beoordeelt het als SAE 4130. Het equivalent van British Standards (BS) is 708H20. Alle staalsoorten hebben verschillende sterktes en mechanische eigenschappen, afhankelijk van de warmtebehandeling die tijdens hun productie wordt gebruikt.
Chemische samenstelling
SCM 420H staal heeft 0,17 tot 0,23 procent koolstof, waardoor het een middelgroot koolstof, constructiestaal is. Het chroomgehalte varieert van 0,85 tot 1,25 gew.%. Het molybdeengehalte is 0,15 tot 0,30 gew.%. De legering bevat sporen van fosfor, silicium, mangaan, zwavel en koper.
Koolstofgehalte
De flexibiliteit van staal is afhankelijk van het koolstofgehalte. Koolstofarme staalsoorten zijn die met minder dan 0,15 procent koolstofgehalte. Ze zijn flexibel om in platen te drukken en in draad te trekken, maar het zijn geen sterke staalsoorten. Koolstofrijke staalsoorten bevatten 0,5 tot 1,5 gewichtsprocent koolstof en worden gebruikt voor het gieten en bewerken. Deze twee staalsoorten zijn niet-structurele staalsoorten. Medium koolstofstaal, bekend als constructiestaal, bevat 0,12 tot 0,24 gew.% Koolstof en wordt gebruikt voor alle structurele activiteiten.
Hardheid
Hardheid is de weerstand van een metaal tegen vervorming, krassen en buigen. Een hardheidstest past een gewicht toe op het oppervlak en meet de resulterende indrukking. De hardheid van een staal neemt toe met het koolstofgehalte. De toevoeging van chroom aan de legering kan de staalhardheid verhogen. Medium-koolstofstaal zoals SCM 420H vereist verdere verharding door oppervlaktebehandeling voorafgaand aan industriële toepassingen zoals tandwielproductie.
Treksterkte
De treksterkte van staal is een maat voor hoeveel het kan rekken zonder te breken. Een trekmachine houdt een stuk staal vast tussen twee kaken en oefent een uitrekkracht uit. Koolstofstaal heeft een hoge treksterkte. Deze materiaaleigenschap neemt toe naarmate de hardheid van een materiaal toeneemt. Het molybdeen in SCM420H verhoogt de treksterkte van het staal waardoor het kan worden gebruikt bij de vervaardiging van turbinerotorbladen.
Opbrengststerkte
De hoeveelheid spanningsstaal kan zonder blijvende vervorming zijn vloeigrens weerstaan. Het silicium- en fosforgehalte, evenals chroom en molybdeen, in SCM420H-staal verhoogt de vloeigrens en maakt het geschikt voor dragende structuren.