SCM415 具有良好的焊接性能,形成冷裂的倾向很小,在焊接过程中不需要特殊的工艺措施就能获得较好的焊接接头质量,适合各种焊接方法。SCM435 焊接性能稍逊于 SCM415,由于碳含量较高,焊接时需要控制焊接热输入,防止热影响区组织性能恶化,必要时需采取焊前预热、焊后热处理等措施。SNCM220 焊接性能一般,焊接过程中容易出现裂纹等缺陷,需要严格控制焊接工艺参数,并且在焊接前后可能需要进行特殊的热处理 。
SCM415 热处理时,淬火温度一般在 900℃左右,空冷即可。经渗碳处理后能提高表面硬度,适用于表面需耐磨、芯部要韧性的零件。SCM435 淬火温度相似,但因其碳含量高,对淬火冷却速度更敏感,回火温度也需控制,以获得良好综合性能,常用于对强度和韧性有严格要求的零件热处理。SNCM220 通常先渗碳,再淬火回火,渗碳过程让表面获得高碳浓度,淬火后表面硬度可达很高水平,芯部仍保持较好韧性,这一特热处理流程使其在制造承受冲击且表面耐磨零件时 。
SCM415 疲劳强度一般,在承受交变载荷时,相比 SCM435 和 SNCM220 更容易出现疲劳裂纹。SCM435 具有较高的疲劳极限,能在高应力循环下长时间工作而不发生疲劳破坏,适用于长期承受交变载荷的零件。SNCM220 通过优化成分和热处理工艺,疲劳强度较高,在承受冲击和交变应力的复杂工况下,疲劳寿命相对较长 。
SCM415:属于低碳合金钢,碳含量在 0.13 - 0.18 。硅 0.15 - 0.35,锰 0.60 - 0.90,铬 0.90 - 1.20,钼 0.15 - 0.25 。具有较高热强性与抗氧化性,综合力学性能佳。其抗拉强度≥440MPa,屈服强度≥295MPa,伸长率≥22% 。常于锅炉和汽轮机中,用于 530℃以下高压锅炉的过热器管、蒸汽导管及相应锻件,经渗碳处理后表面硬度可达 HRC62 - 64 度,也适用于制造一些对韧性要求较高的机械零件,如汽车发动机的部分零部件。
从原材料成本看,SCM415 相对较低,因其合金元素含量少,且生产工艺相对简单,适合大规模生产对成本敏感且性能要求适中的产品。SCM435 成本适中,虽然强度性能,但由于加工难度稍大,综合成本会有所上升。SNCM220 因含有镍等较为昂贵的合金元素,原材料成本较高,且其复杂的加工和热处理工艺也增加了制造成本,常用于对性能要求、对成本不太敏感的产品制造 。
随着制造业对材料性能要求不断提高,SCM415 未来可能会在提高纯净度、优化热加工工艺方面发展,进一步提升性能,拓展在新能源汽车、航空航天辅助部件等领域应用。SCM435 有望通过微合金化等手段,在保持高强度的同时,进一步改善韧性和焊接性能,扩大在装备制造领域应用。SNCM220 可能会在开发新型热处理工艺、降低成本方面取得突破,从而在更多要求的民用和工业领域得到更广泛应用 。