| Terästyyppi | Nimi | JIS (Japani) | AISI/SAE (Yhdysvallat) | DIN (Saksa) | GB (Kiina) |
|---|---|---|---|---|---|
| Vähähiilinen (terästanko) | Pyöreä terästanko | SS400 (5541) | A36 | - | Q235 |
| Vähähiilinen teräs | S15C | SAE 1015 | CK15 (1.1141) | 15 | |
| S20C | SAE 1021 | CIC20 (1.0402) | 20 | ||
| Keskikokoinen hiiliteräs | Keskikokoinen hiiliteräs | S45C | SAE 1045 | CK45, C45 (1.0503) | 45 |
| S50C | SAE 1050 | CK50 (1.1213) | 50 | ||
| S55C | SAE 1055 | CK55 (1.1203) | 55 | ||
| Cr-Mo seosterästä | Pyöreä terästanko | SCM415 (SCM21) | - | 15CrMo5 (1.7262) | 15 CrMo |
| Pyöreä terästanko | SCM420 (SCM22) | - | 25CrMo4 (1.7218) | 20 CrMo | |
| Pyöreä terästanko | SCM440 (SCM4) | SAE 4140 | 42CrMo4 (1.7225) | 42 CrMo | |
| Ni-Cr-Mo-seosteräs | Pyöreä terästanko | SNCMno (SNCM21) | SAE 8620 | 21NiCrMo2 (1.6523) | 20CrNiMo |
| Pyöreä terästanko (korkea nikkelipitoisuus) | SNCM420 (SNCM23) | SAE 4320 | 20CrNi2Mo | ||
| Pyöreä terästanko | SNCM439 (SNCM8) | SAE 4340 | 40NiCrMo6 | 40CrNiMo4 | |
| Hammaspyörä teräs | _ | 17CrNiMo6 18CrNiMo7-6 | _ | ||
| Al-Cr-Mo-seosteräs | Pyöreä terästanko | SACM645 (SACM1) | SAE 7140 | 41CrAlMo7 (1.8550) | 38CrMoAl |
| Korkean hiilipitoisuuden omaava kromiseosteräs | Teräslaakeri | SUJ2 | 52100 | (110Cr6 .30505) | GCr15 |
| Seostettu työkaluteräs | Kylmätyötyökaluterästä | SKD11 | D2 | X165CrMoV12 (1.2601) | Cr12MoV |
| Kuumatyökaluteräs | SKD61 | H13 | X40CrMoV51 (1.2344) | 4Cr5MoSiV1 | |
| Nopea teräs | SKH51 (SKH9) | M2 | 56-5-2 (1.3343) | W6Mo5Cr4V2 | |
| Hiiliteräksen teräs | Pyöreä terästanko | SK 2 (SK 120) | W1-111/2 | - | |
| SK 3 (SK 105) | W1-10 | C1051,V1 (1.1545) | - | ||
| Ruostumaton teräs | 303 ruostumaton teräs | SUS303 | A1SI 303 | Xl2CrNi5188 (1.4305) | 1Cr18Ni9MoZr |
| 304 ruostumaton teräs | SU5304 | AISI 304 | X5CrNi189 (1.4350) | OCr181119 | |
| 316 ruostumaton teräs | SUS316 | AISI 316 | X5CrNiMo1810 (1.4401) | OCr17Ni1Mo2 |
Teräs on yksi käytetyimmistä rakennusmateriaaleista sen ominaisuuksien ansiosta. monipuolisuus, vahvuus, kestävyysja seostuskyky ja lämpökäsittelykyky laajaan valikoimaan sovelluksia. Sen ominaisuudet riippuvat kemiallinen koostumus, lämpökäsittely ja prosessointi.
Teräksen tärkeimmät ominaisuudet
1. Mekaaniset ominaisuudet
| Omaisuus | Tuotetiedot |
|---|---|
| Vetolujuus | Murtumiskestävyys vetolujuuden alaisena. Vaihtelee 250 MPa:sta (heikkolujuus) 2000+ MPa:han (työkaluteräkset). |
| Tuottovahvuus | Jännitys, jossa teräs alkaa muuttaa plastista muotoaan. Tärkeä kuormankantokyvyn kannalta. |
| Kovuus | Kulutuksen- tai iskukestävyys (mitattuna HRC-, HB- ja HV-arvoina). |
| Sitkeys | Kyky absorboida energiaa ja muuttaa muotoaan murtumatta (iskunkestävyys). |
| sitkeys | Kyky venyä murtumatta. Ilmaistaan venymäprosentilla. |
| Väsymys Vahvuus | Kestää toistuvia kuormitusjaksoja. Välttämätön vaihteille, akseleille ja muille komponenteille. |
2. Fyysiset ominaisuudet
| Omaisuus | Tyypillinen arvo tai alue |
|---|---|
| Tiheys | ~7.85 g/cm³ |
| Sulamispiste | ~1370–1510 °C (riippuen seosainepitoisuudesta) |
| Lämmönjohtokyky | 45–60 W/m·K (alempi seosteräksille) |
| Sähkönjohtavuus | Huono (resistiivinen metalli) |
| Lämpölaajeneminen | ~11–13 µm/m·°C (vaihtelee luokan mukaan) |
3. Kemiallinen koostumus (perustyypit)
| Teräs tyyppi | Pääseoselementit | Huomautuksia |
|---|---|---|
| Hiiliteräs | Rauta + hiili (enintään 2 %) | Yleisin. Luokiteltu vähähiiliseksi (≤0.3 %), keskihiiliseksi (0.3–0.6 %) ja runsashiiliseksi (0.6–1 %). |
| Alloy Steel | Cr, Ni, Mo, Mn, V jne. | Parannetut mekaaniset ominaisuudet ja lämmönkestävyys. |
| Ruostumaton teräs | Kromi ≥ 10.5 % | Korroosionkestävä. Teräslajit, kuten 304, 316. |
| Työkaluteräs | W, Mo, Cr, V, Co | Käytetään leikkaustyökaluissa ja muotteissa. Korkea kovuus ja kulutuskestävyys. |
| Maraging teräs | Ni, Mo, Co, Ti | Erittäin luja, vähähiilinen, käytetään ilmailu- ja avaruusteollisuudessa. |
4. Lämpökäsittely ja vaikutukset
| Käsitellä asiaa | Tulos |
|---|---|
| hehkutus | Pehmentää terästä, parantaa sen sitkeyttä ja työstettävyyttä. |
| sammutusta | Karkaisee terästä (erityisesti runsashiilisiä/seostettuja teräksiä). |
| karkaisu | Vähentää haurautta sammutuksen jälkeen ja tasapainottaa kovuutta ja sitkeyttä. |
| normalisoi | Tarkentaa jyvärakennetta, parantaa lujuutta ja sitkeyttä. |
| Tapaus kovettuminen | Karkaisee vain pinnan (hiiletys, nitraus). Ihanteellinen hammaspyörille ja akseleille. |
Yleiset teräslaadut ja käyttötarkoitukset
| Luokka | Tyyppi | Ominaisuudet ja sovellukset |
|---|---|---|
| AISI 1018 | Vähähiilinen | Hyvä hitsattavuus, käytetään akseleissa ja kevyissä osissa. |
| AISI 1045 | Keskihiilinen | Vahvempi kuin 1018, sopii vaihteille, akseleille ja pulteille. |
| SCM440 / 4140 | Seosteräs | Suuri lujuus, kulutusta kestävä, käytetään työkaluissa, vaihteissa ja rakenneosissa. |
| SKD11 / D2 | Työkaluteräs | Korkea kovuus ja kulutuskestävyys, käytetään muotteissa ja leikkaustyökaluissa. |
| SUS304 | Ruostumaton | Ei-magneettinen, korroosionkestävä, yleiskäyttöinen ruostumaton teräs. |
| SUS316 | Ruostumaton | Parempi korroosionkestävyys (kloridit), käytetään meri-/kemianteollisuudessa. |
Valintavinkkejä
Käyttää vähähiilinen teräs osien hitsaukseen ja muovaukseen.
Käyttää keski- tai runsashiilinen or Seosterästä rakenne- ja kantaville osille.
Käyttää ruostumaton teräs korroosionkestävyyttä varten.
Käyttää työkaluterästä joissa kulutuskestävyys ja kovuus ovat olennaisia.
Harkitse aina lämpökäsittelytila — hehkutettu teräs käyttäytyy hyvin eri tavalla kuin sama teräslaji, joka on sammutettu ja päästetty.
Teräslajien vertailutaulukko
| Ominaisuus / Luokka | SCM440 (AISI 4140) | S45C (AISI 1045) | SUS304 (AISI 304) | SKD11 (D2-työkaluteräs) | SUS316 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tyyppi | Alloy Steel | Keskikokoinen hiiliteräs | Austeniittista ruostumatonta terästä | Kylmätyötyökaluteräs | Austeniittista ruostumatonta terästä |
| Hiili (C) | ~ 0.40% | ~ 0.45% | ≤ 0.08% | ~ 1.5% | ≤ 0.08% |
| Kromi (Cr) | ~ 1.0% | - | ~ 18% | ~ 12% | ~16–18 % |
| Nikkeli (Ni) | - | - | ~ 8% | - | ~10–14 % |
| Kovuus (HT:n jälkeen) | 28–45 HRC | 20–30 HRC (sammutettu/päästö) | ~90–95 HRB (hehkutettu) | Jopa 60 HRC (kovettumisen jälkeen) | ~90 HRB (hehkutettu) |
| Vetolujuus | 850–1000 MPa (korkeuslujuus) | 600–800 MPa (korkeuslujuus) | ~ 520 MPa | ~1900 MPa (korkeus) | ~ 500 MPa |
| hitsattavuus | Oikeudenmukainen | hyvä | Erinomainen | Huono | Erinomainen |
| työstettävyys | hyvä | hyvä | Oikeudenmukainen | Huono–kohtuullinen | Oikeudenmukainen |
| Korroosionkestävyys | Matala | Matala | Korkea | Matala | Erittäin korkea (merilaatuinen) |
| tyypillisiä käyttökohteita | Vaihteet, akselit, pultit, muotit | Akselit, tapit, hammaspyörät | Elintarvikelaatuiset säiliöt, putkistot | Lävistimet, muotit ja kylmämuovaustyökalut | Meri-, kemian- ja lääketeollisuus |
Yhteenveto käyttötapauksen mukaan
SCM440 (4140): Erinomainen ja monipuolinen erikoislujuusteräs hammaspyöriin, akseleihin ja auton osiin – tasapainottaa lujuuden, sitkeyden ja karkenevuuden.
S45C (1045): Taloudellinen, sopii yleisiin mekaanisiin osiin; ei yhtä karkaistava kuin SCM440.
SUS304: Elintarviketurvallinen, ruosteenkestävä; ihanteellinen sisätiloihin, joissa on korroosioalttiita tiloja.
SUS316: Parempi kloridipitoinen or meriympäristöt, kuten rannikkokoneita tai kemikaalisäiliöitä.
SKD11 (D2): Erittäin kova ja kulutusta kestävä; ei hitsattavissa; käytetään muotteihin ja teolliseen leikkaukseen.