JIS金属符号识别及材料选择

JIS 金屬符號的制定JIS: Japanese Industrial Standards 日本工業規格CNS: Chinese National Standards 中國國家標準SAE: Society of Automotive Engineers 美國自動車工程師協會AISI: American Iron and Steel Institution 美國鋼鐵協會DIN: Deutsche Industric Normen 德國工業規格ASTM: American Society for Testing and Material 美國材料試驗協會一. JIS 碳鋼材料可分類為: 1. 普通鋼: a. 構造用壓延鋼材 SS structure b. 鍋爐用壓延鋼材 SB boiler c. 鉚釘用壓延鋼材 SV rivet d. 熔接構造用壓鋼材 SM marine e. 鍛鋼品 SF 2. 構造用合金鋼: a. 機械構造用碳鋼 SxC b. 錳鋼 SMn xxx c. 錳鉻鋼 SMnC xxx d. 鉻鋼 SCr xxx e. 鉻鉬鋼 SCM xxx f. 鎳鉻鋼 SNC xxx g. 鎳鉻鉬鋼SNCM xxx h. 鋁鉻鉬鋼 SACM xxx 3. 工具鋼: a. 碳工具鋼 SK kgu工具 b. 合金工具鋼 SKS, SKD, SKT c. 高速工具鋼 SKH 4. 特殊用途用鋼: a. 不銹鋼 SUS b. 耐熱鋼 SUH c. 軸承鋼 SUJ d. 彈簧鋼 SUP二. JIS 金屬符號原則上由三部份組合 1. 前段部份: 表材質 2. 中段部份: 表規格或製品名稱 (即製品種類或用途, 添加原素的符號, 含C量 等) 3. 後段部份: 表示種類 4. 附加符號: 如表示金屬之形狀, 質別, 製造方法及熱處理方法等附加於3之後 例: 1) S S 41 鋼,Steel 一般構造用鋼,Structural 抗拉強度 41kg/mm 2) S NCM 431 Steel 鎳鉻鉬鋼 種別1. 前段部份: 以英文或羅馬字的大寫字頭或元素符號表示材質A. 鋼鐵S (鋼): SteelFe (鐵): FerrumFCr (鉻鐵): Ferro-ChromiumFMo (鉬鐵)FP (磷鐵)MP (燒結磷鐵): Magnet PowderFNi (鎳鐵)Fsi (矽鐵)B. 非鐵A (鋁): AluminiumB (青銅): BronzeBs (黃銅): BrassPB (磷青銅): Phosphor BronzeNBs (海軍黃銅): Naval BrassNS (白銅): Nickel Silver2. 中段部份: 以英文或羅馬之大寫字頭表示板, 棒, 管, 線, 鑄造品等形狀或用途A. 鋼鐵ACM (鋁鉻鉬鋼)B ( 棒, 鍋爐用): Bar, boiler C (鑄造品): Casting CM (鉻鉬鋼): Casting Molybdenum Cr (鉻鋼): Chromium F (鍛造品): Forging H (高碳鋼): High carbon L (低碳鋼): Low carbon P (薄板): Plate S (一般構造用鋼): Structural T (管): Tubing V (鉚釘用鋼): Rivet W (線): Wire WP (琴鋼線): Wire piano K (工具鋼): 日文工具發音 kgu KH (高速鋼): K High Speed KS (合金工具鋼): K Special KD (合金工具鋼): Dies 模具鋼 KT (合金工具鋼): Tanz 鍛造模鋼 NC (鎳鉻鋼): Nickel Chromium NCM (鎳鉻鉬鋼): Nickel Chromium Molybdenum U (特殊用途鋼): Special-use UH (耐熱鋼): Heat-resisting UJ (高碳鉻軸承鋼): J (軸承) UM (易削鋼): Machinability UP (彈簧鋼): Spring US (不銹鋼): Stainless TB (鍋爐熱交換管): Boiler Heat ExchangerB. 非鋼B (棒): BarC (鑄造品): CastingDC (壓鑄品): Die CastingF (鍛造品): ForgingT (管): TubeP (板): PlateW (線): Wire 3. 後段部分: 以數字,字母表示材料之種別或最低抗拉強度1 : 1種A: A種或A號2A: 2種A級3S: 3種特殊級 (Special)41: 抗拉強度 (kg/mm)4. 附加符號A. 表示鋼鐵之形狀,製造方法及熱處理方式 a. 表示形狀之符號 W (鋼線): Wire HP (熱軋鋼板): Hot plate CS (冷軋鋼條): Cold strip CP (冷軋鋼板): Cold plate WR (線材): Wire Rod HS (熱軋鋼條): Hot strip b. 表示製造方法之符號 R (未淨鋼): Rimmed Steel, D1 (抽拉)容許差一級, Drawing K (淨靜鋼): Killed Steel S-H (熱間加工無縫管): Seamless Hot S-C (冷間加工無縫管): Seamless Cold T8 (切削,容許差8級): Cutting G7 (研削,容許差7級): Grinding c. 表示熱處理方式的符號 N (退火): Annealing Q (淬火回火): Quenching & Tempering SR ( 應力去除): Stress ReleaseB. 表示非鐵金屬之質別符號 (包括熱處理符號) O 軟質 OL 輕軟質 H 半硬質 H 硬質 EH 特硬質 SH 彈簧質 SR 應力去除材料 T6 淬火回火材料例: STB35-S-H 表示 “熱間加工無縫的鍋爐, 熱交換器用碳 鋼鋼館35種”例外: 如記號重複或以主成份或代表特性值表示者,則不能 以上述方法表示 SxxC 其代表含C量0.xx % S45C 機械構造用鋼 (含C量 0.45%)三. JIS 金屬符號中有關構造用合金鋼符號之後段部份表示種別原來為 一位數或二位數字者, 已在1979年2月修訂為三位數字, 茲說明於下: (1) (2) (3) (4) S S:鋼 主要合金 3(a)主要合金 3(b)含碳量 4(a)特別添加 4(b)特殊性能 元素符號 元素略號 元素鋼 保證鋼 (1) 以S表示鋼(2) 表示主要含金名稱: SMnxxx(錳鋼), SMnCxxx(錳鉻鋼), SCMxxx(鉻鉬鋼), SACMxxx(鋁鉻鉬鋼), SCrxxx(鉻鋼), SNCxxx(鎳鉻鋼), SNCMxxx(鎳鉻鉬鋼)(3) 3(a)表示主要合金元素含量略號, 以2,4,6,8等4個略號表之,數字 越大表主要合金之元素量越多3(b)表示大略之含碳量 (4) 4(a)添加特殊元素以改善其切削性 ex. 鉛添加鋼(-L),硫添加鋼(- S), 鈣添加鋼(-U) 4(b)有特殊性能之保証鋼 ex. 淬火保証鋼, 附加(H) Ex. S NCM 4 20 H 鋼 鎳鉻鉬鋼 3(a) 3(b) 4(b)保証硬化能鋼 4號鎳鉻鉬鋼 含碳量的0.2% 四. 各種齒輪常用之合金元素對鋼的影響 A. 鎳 Nickel-Ni (1) 可改變鋼料強度及堅軔性能,在高強力鎳合金鋼中,鎳之含量的17%19% (2) 可增高鋼之耐溫程度,每增加1%鎳即可增高便用溫度40F (3) 能降低淬火溫度,因之在熱處理時操作簡單,變形小 (4) 能降低鋼之電磁傳導率 (5) 高鎳軔性,降低衝擊值的遷移溫度,消除低溫脆性,稍增高淬火性 B. 鉻 Chromium- Cr (1) 鉻與鋼中之炭素可構成炭化物 (2) 鉻在硬化處理時,部份殘留物留於奧斯田鐵中,故降低鋼之韌性 (3) 鉻能增高鋼之淬火溫度 (4) 鉻可使鋼之晶粒細微化 (5) 能增高鋼之耐磨耗性能 (6) 鉻有降低鋼之熱傳導率 (7) 有抵抗化學物品浸蝕之能力(故加入不銹鋼中) (8) 鋼中鉻量增高在高溫時具有高強度(因固溶於肥粒鐵) C. 鉬 Molgbdenum- Mo (1) 在鋼中可增加鋼之強度硬度及韌性, 每增加0.1%之鉬,即可增高屈服強度 2000 psi之值 (2) 可使鋼之結晶粒細微化,其作用甚敏感 (3) 在車製工作溫度紅熱時, 鉬能使鋼之硬度保持不變 (4) 對於鎳鉻合金鋼而言,鉬能給手較佳之切割性能 (5) 回火時有顯著的二次硬化,防止回火脆性 (6) 固熔於沃斯田鐵而增大淬火性五. 鋼中之C%含碳量和熱處理效果 1. 抗拉強度正比於硬度, 硬度相同時, 幾與材質無關. (但Hb500的高硬度時, 與 硬度的比例關係就紊亂) 2. 淬火硬度取決於C%: 淬火硬度也不大受合金之素之影響,只要充分淬火,則取決於C%, 但合金之素影響淬火深度-亦即淬火性 3. 耐疲勞性正比於硬度: 耐疲勞性中抗拉強度的關係基於材質, 抗拉強度140kg/mm以內時,強度越大者耐疲勞性越大,約成正比, 但如前述,抗拉強度與硬度成正比, 所以可說耐疲勞性與硬度也成比例關係,在HrC 45以下時, 越硬者耐疲勞性越大,因而為了增加耐疲勞性,熱處理比材質重要, 要熱處理成約HrC45 4. 淬火越完全者耐衝擊性越高: 通常耐衝擊性與硬度相剋, 但完全淬火者回火時可增大衝擊值.六. 齒輪用材料與選擇 齒輪乃傳達動力所不可缺,使用機械構造用材料,特別重視耐磨耗性 1. 齒輪用材料要求的性質 (1)機械性強度要高(考慮齒根的彎曲強度, 對反覆荷中的疲勞強度) (2)要有較高的硬度(乃為得到好的耐磨性, 及剛性, 耐蝕性) (3)須容易熱處理, 表面硬化 (表面硬度要均勻)且熱處理變形要少 (4)韌性要充分(表面硬度增加而變脆的話,會使齒缺損) (5)機械加工要容易(容易將齒面加工成平滑)2. 表面硬化的齒輪:其方法有滲碳淬火,高週波淬火,高週波淬火及氮化處理 (a)高週波淬火的齒輪用材料有S40CS58C, SCM430440, SNC836, SNC439等 不易滲碳的大齒輪或忌諱淬火變形者可用這些材料施行高週波淬火 (b)滲碳淬火處理材料有SNC415, SNC815, SNCM220616, SCr420, SCM415822等, 此處理作成的齒輪可耐負荷大,耐磨耗性,疲勞強度良好,韌性也充分 (c)氣體氮化處理用之齒輪用鋼材有SCr440, SCM432, 440等, 用於要求表面硬度高的場合及忌諱熱處理變形者3. 機械, 齒輪常用金屬對照表 法國Renault S.A.E JIS 中國 GB AF42 1018 S18C15 AF5