S20C (AISI 1020) — ชุบแข็งผิว ความแข็ง และการชุบผิวสำหรับชิ้นงานเล็ก
ทำไม S20C ต้องคาร์บูไรซ์แทนการชุบแข็งทั้งชิ้น ผิวแข็งทำหน้าที่อะไรที่แกนทำไม่ได้ และทำไมสกรูชุบแข็งผิวยังเข้าเกณฑ์อบไล่ไฮโดรเจนตาม ISO 4042 หลังชุบซิงค์
ข้อมูลเกรด
| ชื่อตาม JIS | S20C |
|---|---|
| เกรดเทียบเคียง | AISI 1020 / DIN C22 |
| คาร์บอน (%) | 0.18–0.23 |
| กลุ่มเหล็ก | เหล็กคาร์บอน |
| เส้นทางอบชุบ | คาร์บูไรซิง (ชุบแข็งผิว) |
| ความแข็งผิวทั่วไป (HRC) | 55–62 HRC |
| ความแข็งที่ระบุใช้งานจริง (HRC) | 55–60 HRC |
| ชุบแข็งด้วยความร้อนได้ | ได้ |
ค่าความแข็งเป็นช่วงทั่วไปของอุตสาหกรรมสำหรับชิ้นงานขนาดเล็กที่เรารับทำ ขึ้นกับชิ้นงาน ขนาดหน้าตัด วิธีชุบ และมาตรฐานที่บังคับใช้ ไม่ใช่การรับประกัน และไม่ใช้แทนแบบหรือมาตรฐานของคุณ
ทบทวนล่าสุด:
เกรดนี้คืออะไร
S20C เป็นเหล็กคาร์บอนต่ำ คาร์บอนน้อยเกินกว่าจะเกิดมาร์เทนไซต์ที่ใช้งานได้จากการชุบแข็งเพียงอย่างเดียว จึงเป็นเกรดสำหรับชุบแข็งผิว ต้องเติมคาร์บอนเข้าที่ผิวก่อน แลกกับราคาถูก ขึ้นรูปเย็นง่าย และให้งานหัวสกรูที่ควบคุมได้ จึงเป็นวัสดุตั้งต้นของสกรูเกลียวปล่อยและสลักจำนวนมาก
อบชุบอย่างไร
เส้นทางคือคาร์บูไรซิงแล้วชุบแข็งและอบคืนตัว คาร์บอนแพร่เข้าผิวที่อุณหภูมิคาร์บูไรซ์ การชุบแข็งเปลี่ยนผิวที่มีคาร์บอนสูงเป็นมาร์เทนไซต์ ขณะที่แกนคาร์บอนต่ำยังเหนียวอยู่ ความลึกผิวแข็งใช้งานกำหนดโดยแบบของคุณและวัดตาม ISO 2639 ไม่ใช่ค่าที่โรงงานตั้งเอง ส่วนการชุบแข็งทั้งชิ้นไม่ใช่ทางเลือกของเกรดนี้ เพราะไม่มีคาร์บอนให้แข็ง
การชุบผิวและไฮโดรเจนเอมบริตเทิลเมนต์
ผิวที่ผ่านชุบแข็งผิวมีความแข็งสูงกว่าเกณฑ์ ISO 4042 แม้แกนจะนิ่ม สกรูชุบแข็งผิวที่ชุบไฟฟ้าจึงควรอบไล่ไฮโดรเจน และต้องเริ่มอบเร็วที่สุดหลังชุบ หากลูกค้ายอมรับผิวแบบไม่ใช้ไฟฟ้า zinc flake จะตัดแหล่งไฮโดรเจนจากกรดและกระแสไฟฟ้าออกไปทั้งหมด
ต้องอบหลังชุบไฟฟ้า
ISO 4042 กำหนดให้อบไล่ไฮโดรเจนสำหรับสลักภัณฑ์ชุบไฟฟ้าที่ property class 10.9 ขึ้นไป หรือความแข็งราว 390 HV (≈ 40 HRC) ขึ้นไป สเปกลูกค้าหลายรายกำหนดเกณฑ์ต่ำกว่านี้ — แบบเป็นตัวตัดสิน ไม่ใช่หน้านี้
เครื่องมือวางแผนอบไล่ไฮโดรเจนProperty class ตาม ISO 898-1 ที่ใช้จริง
ควรเลือกเมื่อไร
เลือกเมื่อต้องการผิวแข็ง ทนสึก และขึ้นเกลียวเองได้ บนเหล็กราคาถูกที่ขึ้นรูปเย็นง่าย โดยให้แกนเหนียวรับแรง เช่น สกรูเกลียวปล่อย สกรูตอก สลักเล็ก และคลิป
ไม่ควรเลือกเมื่อไร
ไม่ควรเลือกเมื่อแบบกำหนด property class ทั้งหน้าตัด เช่น 8.8 หรือ 10.9 เพราะ S20C คาร์บูไรซ์มีเพียงความแข็งผิว ไม่มีกำลังทั้งชิ้น ควรใช้เกรดชุบแข็ง–อบคืนตัวแทน และไม่เหมาะกับชิ้นงานที่ต้องกลึงหลังชุบแข็ง เพราะจะกลึงผิวแข็งทิ้ง
ชิ้นงานที่เรารับทำในเกรดนี้
ปัญหาที่มักเจอกับเกรดนี้
คำถามที่พบบ่อย
S20C ชุบแข็งทั้งชิ้นได้ไหม+
ไม่ได้ คาร์บอนต่ำเกินกว่าจะตอบสนองต่อการชุบแข็ง จึงต้องเติมคาร์บอนก่อนด้วยคาร์บูไรซิงหรือคาร์โบไนไตรดิง ถ้ามีใครเสนอโบลต์ S20C ชุบแข็งทั้งชิ้น ให้ถามว่าวัดความแข็งที่แกนได้เท่าไร
สกรู S20C ชุบแข็งผิว ต้องอบไล่ไฮโดรเจนหลังชุบซิงค์ไหม+
โดยทั่วไปต้อง เพราะผิวสูงกว่าเกณฑ์ ISO 4042 แม้แกนจะไม่ถึง และสกรูชุบแข็งผิวเป็นกลุ่มที่เกิด delayed fracture บ่อย ให้ยึดตามแบบ และเริ่มอบเร็วที่สุดหลังชุบ