S40C是一种应用广泛的中碳优质碳素结构钢，以其均衡的强度、良好的加工性能和成本效益，在机械制造、汽车工业等领域扮演着关键角色。下面这张图谱可以帮助您快速把握其核心特性和应用全貌。
材料特性与标准
S40C是符合日本工业标准（JIS G4051-2005） 的牌号，对应中国的45号钢。其名称中的“40”代表其平均碳含量约为0.40%，属于典型的中碳钢。
这种钢材通过在强度、硬度和韧性之间取得良好平衡，满足了大量机械结构件对材料性能的基本要求。S40C具有较高的强度和良好的切削性，但其焊接性相对一般，且淬透性较低。该材料的密度约为7.85g/cm³，是许多工业领域的基础材料选择。
⚖️ 化学成分与力学性能
S40C的化学成分精确配比：碳（C）含量为0.37%～0.44%，硅（Si）含量为0.15%～0.35%，锰（Mn）含量为0.60%～0.90%，同时对磷（P）、硫（S）等杂质元素的含量有严格限制（均≤0.030%），以确保材料的纯净度和使用性能。铬（Cr）、镍（Ni）和铜（Cu）等残余元素的含量也分别控制在≤0.25%左右。
展开剩余63%在力学性能方面，S40C在未热处理状态下硬度要求≤217HB，退火后硬度≤187HB。其典型的抗拉强度（σb）≥570MPa，屈服强度（σs）≥335MPa，伸长率（δ5）≥19%，断面收缩率（ψ）≥45%，冲击功（Akv）≥47J。这些数据表明S40C具有足够的强度，同时保持了良好的塑性。
热处理与性能调控
热处理工艺对发挥S40C的性能潜力至关重要。常用的规范包括：正火处理（温度约860℃）、淬火处理（温度约840℃）以及回火处理（温度约600℃）。通过不同的热处理组合，可以调整其金相组织，从而优化其强度、硬度和韧性，以适应不同的应用场景。
对于要求表面耐磨但心部强度要求不高的零件，可采用表面淬火实现耐磨处理。需要注意的是，S40C的淬透性较低，易产生水淬裂纹，因此在大截面零件热处理时需特别注意冷却速度的控制。
加工性能与应用场景
S40C具有良好的切削性能，在机械加工过程中刀具磨损较小，能够实现较高的加工精度和表面质量。但其焊接性能相对一般，由于含碳量较高，焊接时容易产生裂纹。重要焊接件需采取焊前预热（150-250℃）、控制焊接热输入和焊后缓冷等工艺措施。
S40C广泛用于制造曲轴、传动轴、连杆、拉杆、齿轮和链轮等机械部件。在汽车制造中，适用于发动机的曲轴、凸轮轴等关键零件。在建筑领域，则用于制造高强度螺栓等重要连接件。
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