S45C
中碳結構鋼
鋼種概述
S45C 是 JIS G 4051 規範下的中碳結構鋼，碳含量落在 0.42–0.48%，在強度與加工性之間取得平衡——比低碳鋼有更高的強韌性，比高碳鋼更容易切削與焊接。它是機械加工產業使用量最大的碳鋼鋼種之一，從軸類件、齒輪到模具底座，幾乎所有需要「調質後使用」的場合都能看到它的身影。
双享鋼鐵深耕棒鋼領域逾三十年，S45C 為長期常備庫存鋼種，直棒與盤元均可即時供貨，豐興、威致原廠授權來源，每批附材質證明書，成分可追溯。
化學成分（JIS G 4051）
| 元素 | 規範範圍（%） |
|---|---|
| C（碳） | 0.42 – 0.48 |
| Si（矽） | 0.15 – 0.35 |
| Mn（錳） | 0.60 – 0.90 |
| P（磷） | ≤ 0.030 |
| S（硫） | ≤ 0.035 |
| Ni（鎳） | ≤ 0.20 |
| Cr（鉻） | ≤ 0.20 |
| Cu（銅） | ≤ 0.30 |
| Ni + Cr | ≤ 0.35 |
熱處理後機械性質（參考值）
| 狀態 | 抗拉強度（MPa） | 降伏強度（MPa） | 伸長率（%） | 硬度（HB） |
|---|---|---|---|---|
| 正火（Normalizing） | 約 700 | 約 400 | ≥ 20 | 約 200 |
| 調質（Q+T，回火 550°C） | 約 800–950 | 約 650–800 | ≥ 15 | 約 230–280 |
| 表面高週波硬化後 | — | — | — | 54–58 HRC（表面） |
以上為熱處理後參考值，實際數值受截面尺寸與熱處理條件影響。如需特定機械性質檢驗，双享可依需求協助安排。
熱處理特性
淬火硬化
S45C 的碳含量決定了它的熱處理路徑。淬火溫度通常在 820–860°C，水冷或油冷均可，但要注意碳鋼淬透性有限，截面較大時中心部位硬化深度不足的問題會開始明顯，這是它與合金鋼（如 SCM440）最關鍵的差異。
調質處理（Q+T）
調質處理（淬火 + 高溫回火，550–650°C）是 S45C 最常見的使用狀態，目的是在硬度（HB 230–280）與韌性之間取得兼顧，讓零件具備足夠的疲勞強度應對動態負荷。回火後應立即進行以避免開裂，這對碳鋼尤其重要。
表面高週波硬化
對需要「表硬芯韌」的軸類或齒輪類零件，透過感應加熱局部淬火，表面可達 54–58 HRC，而心部保持原有韌性。這是 S45C 在機械結構件上的核心優勢之一。
正火處理
正火（800–880°C 後空冷）常用於消除加工應力、均勻化組織，作為精加工前的預備熱處理。由於 S45C 不含 Cr、Mo 等合金元素，不適合滲碳處理——有此需求者應改選 SCM415 或 SCM420。
國際規範對照
| 規範體系 | 對應牌號 | 對應程度 |
|---|---|---|
| JIS（日本） | S45C（G 4051） | 基準規範 |
| AISI/SAE（美國） | 1045 | 完全對應 |
| DIN（德國） | C45 / Ck45 | 完全對應 |
| EN（歐盟） | C45E（1.1191） | 完全對應 |
| ISO | C45（ISO 683-1） | 完全對應 |
| GB（中國） | #45（45號鋼） | 完全對應 |
| BS（英國） | 080M46 | 近似對應 |
各規範對熱處理後機械性質的驗收方式不同。JIS G 4051 不規定熱處理後力學性質，ISO 683-1 與 EN 標準則有明確拉力及衝擊試驗要求。若貴司有特定規範認證需求，歡迎洽詢双享技術支援，協助評估正確交貨狀態與檢驗文件。
典型應用場景
工具機產業
主軸、導螺桿、工作台、刀塔座等需要剛性又要求加工精度的結構件，大量使用調質後的 S45C 棒材；高週波硬化後的 S45C 也常見於滑道配合面。
汽機車零件
凸輪軸、搖臂、轉向節臂等中等受力的傳動與結構件，在非高性能車型上多採用 S45C 調質材以降低材料成本。
手工具
扳手、鉗子等工具的手柄與連桿結構，以 S45C 取得強度與成本的平衡。
機械零組件
法蘭、聯軸器、齒輪（模數較小、負荷適中者）、活塞桿、固定座，S45C 幾乎是這些零件的預設選擇。
供貨規格
| 形式 | 規格範圍 | 來源 |
|---|---|---|
| 熱軋圓棒 | Ø 9 – 100 mm | 豐興 |
| 熱軋圓棒 | Ø 14 – 130 mm | 中鋼/頭份 |
| 熱軋圓棒 | Ø 25 – 250 mm | 進口 |
| 盤元 | Ø 13 – 50 mm | 豐興／中鋼 |
| 磨光圓棒 | Ø 6 – 100 mm | — |
| 扁鋼 | 寬 12–205 mm × 厚 3–28 mm | — |
| 方鋼 | 9.5 – 52.5 mm | — |
長度 5–12 m，可依需求裁切供貨。特殊規格或超出以上範圍者，歡迎洽詢訂製。每批出貨均附材質證明書，化學成分與爐號完整可查。
選材建議
S45C 的定位是中等負荷、要求加工性、成本敏感的機械結構件首選。它的切削性好、熱處理工序成熟、市場供應穩定，是台灣機械加工廠最普遍的庫存鋼種。
SCM440 / SNCM439
需要全截面均勻硬化、高強韌性兼備
Cr、Mo、Ni 等合金元素的加入大幅提升淬透性，調質後強度明顯優於 S45C，双享同樣常備庫存。
SCM415 / SCM420
需要表面滲碳硬化搭配韌性心部
重載齒輪、銷軸等零件需滲碳工序，S45C 碳含量偏高不適合此工序，應轉向低碳合金鋼。
SS400
以焊接為主要工序、強度要求不高
SS400 焊接性更佳且成本更低，無需選用 S45C。
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