S50C 中碳鋼:成分、機械性質與 1050/C50 對照
S50C 是日本 JIS G 4051 規範的機械構造用中碳鋼,含碳量 0.47–0.53%,相當於美規 AISI/SAE 1050、歐規 C50E、中國 50 號鋼。強度與耐磨性高於 S45C,調質後參考硬度 HB 212–277,常用於需要較高硬度的軸類、凸輪、棘輪與高週波硬化零件。
鋼種概述
S50C 是 JIS G 4051 規範下的中碳結構鋼,碳含量 0.47–0.53%,介於 S45C 與 S55C 之間。比 S45C 多約 0.05% 的碳,讓它在調質與高週波硬化後有更高的強度、硬度與耐磨性;代價是切削性、焊接性與韌性略低於 S45C。凡是 S45C 硬度不夠、又還不需要用到 S55C 或合金鋼的零件,S50C 是常見的選擇。
S50C 為常備可訂做鋼種,每批可附材質證明書與熔煉證明,化學成分與爐號可追溯。供貨尺寸見下方供貨規格,庫存與交期請詢價。
化學成分(JIS G 4051)
| 元素 | 規範範圍(%) |
|---|---|
| C(碳) | 0.47 – 0.53 |
| 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) |
|---|---|---|---|---|
| 退火(約 800°C 爐冷) | — | — | — | 159–192 |
| 正火(810–860°C 空冷) | ≥ 610 | ≥ 365 | ≥ 20 | 179–235 |
| 調質(淬火 810–860°C 水冷+回火 550–650°C) | ≥ 735 | ≥ 540 | ≥ 15 | 212–277 |
以上為日本鋼材業界通用的熱處理後參考值(舊 JIS G 4051 參考值,Ø25 mm 試片),非熱軋材出貨保證值;現行 JIS G 4051 不規定熱處理後機械性質,實際數值受截面尺寸與熱處理條件影響。調質另有斷面收縮率 ≥ 40%、衝擊值 ≥ 69 J/cm²。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
S50C 的淬火溫度通常在 810–860°C,以水冷為主;碳含量比 S45C 高,淬火後硬度也較高。它和 S45C 一樣不含 Cr、Mo,淬透性有限,截面越大,中心部位越難完全硬化。需要全截面均勻硬化的大尺寸零件,應改選 SCM440 等合金鋼。
調質處理(Q+T)
調質處理(淬火 + 550–650°C 高溫回火)是 S50C 最常見的使用狀態,參考硬度 HB 212–277,強度高於同條件的 S45C(HB 201–269)。淬火後應立即回火,避免淬裂;S50C 碳含量較高,對淬裂比 S45C 更敏感,形狀複雜或有尖角的零件要特別注意。
表面高週波硬化
需要表面耐磨、心部保持韌性的軸類、凸輪與齒輪,可用高週波局部淬火,表面硬度比 S45C 更高(依高週波條件而定)。先調質再做高週波,硬度與組織較均勻。
正火處理
正火(810–860°C 後空冷)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。S50C 碳含量偏高,不適合作為滲碳母材——滲碳件請改選 SCM415、SCM420 或 1010 等低碳鋼。
國際規範對照
| 規範體系 | 對應牌號 | 對應程度 |
|---|---|---|
| JIS(日本) | S50C(G 4051) | 基準規範 |
| AISI/SAE(美國) | 1050 | 相當 |
| DIN(德國) | C50 / Ck50 | 相當 |
| EN(歐盟) | C50E(1.1206) | 相當 |
| ISO | C50E(ISO 683-1) | 相當 |
| GB(中國) | 50(GB/T 699) | 相當 |
| BS(英國) | 080M50 | 近似對應 |
各規範成分範圍略有差異:AISI/SAE 1050 為 C 0.48–0.55%、Mn 0.60–0.90%;EN C50E 為 C 0.47–0.55%、Si ≤ 0.40%、Mn 0.60–0.90%;GB/T 699 50 號鋼為 C 0.47–0.55%、Mn 0.50–0.80%。各規範對熱處理後機械性質的驗收方式也不同: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。有規範認證需求時,應以圖面指定的標準為準。
典型應用場景
工具機產業
導軌滑塊、定位銷等需要比 S45C 更耐磨的零件,常用 S50C 調質或高週波硬化。
機械零組件
凸輪、棘輪、離合器零件、鏈輪與中負荷齒輪,S50C 在硬度與成本之間取得平衡。
汽機車零件
中等受力的軸類、連桿與曲柄類零件,經調質或高週波硬化後使用。
國防與結構件
車輛底盤結構件、安裝座與機構支架等,調質後提供穩定的強度與尺寸。
供貨規格
| 形式 | 規格範圍 | 來源 |
|---|---|---|
| 熱軋圓棒 | Ø 13 – 100 mm | 豐興 |
| 熱軋圓棒 | Ø 14 – 130 mm | 中鋼 |
S50C 為常備可訂做鋼種,每批可附材質證明書與熔煉證明。超出以上範圍的尺寸、庫存與交期請詢價。
選材建議
S50C 的定位是「比 S45C 硬、比 S55C 好加工」的中碳鋼,適合需要較高強度或耐磨性、但截面不大、成本敏感的機械零件。
如需技術討論、樣品報價或材質證明書確認,歡迎透過下方詢價表單或 LINE 客服直接聯繫双享業務團隊。
相關鋼種
跨規範成分與機械性質對照,請見技術資料總表。
常見問題
- S50C 是什麼材質?
- S50C 是日本 JIS G 4051 規範的機械構造用中碳鋼,含碳量 0.47–0.53%。強度與耐磨性高於 S45C,會透過調質或高週波硬化達到需要的硬度狀態。
- S50C 和 1050、C50、50 號鋼一樣嗎?
- S50C(JIS G 4051)一般視為與 AISI/SAE 1050、EN C50E(1.1206)、GB 50 號鋼相當,但成分範圍略有不同:1050 為 C 0.48–0.55%;C50E 為 C 0.47–0.55%;50 號鋼為 C 0.47–0.55%、Mn 0.50–0.80%。有規範認證需求時,應以圖面指定的標準為準。
- S50C 的化學成分是多少?
- JIS G 4051 規定:C 0.47–0.53%、Si 0.15–0.35%、Mn 0.60–0.90%、P ≤ 0.030%、S ≤ 0.035%,另有 Ni ≤ 0.20%、Cr ≤ 0.20%、Cu ≤ 0.30%、Ni+Cr ≤ 0.35%。
- S50C 的硬度是多少?
- 依熱處理狀態而定(參考值):退火 HB 159–192、正火 HB 179–235、調質 HB 212–277。熱軋材出貨不保證硬度。
- S50C 和 S45C 怎麼選?
- S50C 碳含量高約 0.05%,調質與高週波硬化後強度、硬度與耐磨性較高;S45C 切削性、焊接性與韌性較好。零件需要更耐磨或強度不夠時選 S50C,一般結構件選 S45C 即可。
- S50C 可以進行滲碳處理嗎?
- 不建議。S50C 碳含量偏高,不適合滲碳工序,需要表面滲碳硬化應選 SCM415、SCM420 或 1010 等低碳鋼。
- 双享的 S50C 怎麼訂?
- S50C 為常備可訂做鋼種,供貨尺寸見本頁供貨規格表,每批可附材質證明書與熔煉證明。庫存與交期請透過詢價表單或 LINE 客服洽詢。
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