La tôle d'acier au carbone S50C est un acier à teneur moyenne en carbone (norme JIS G4051) contenant de 0.47 à 0.53 % de carbone. Elle offre une excellente résistance mécanique et à l'usure, ainsi qu'une bonne aptitude au traitement thermique. Elle est largement utilisée pour la fabrication de composants de machines, d'outillage, de matrices, d'arbres, d'engrenages et de pièces de structure nécessitant une dureté et une résistance à la traction élevées. Huaxia-Steel propose des tôles d'acier S50C d'une épaisseur de 6 mm à 200 mm, à l'état brut de laminage, recuit, normalisé et trempé-revenu.
Présentation du produit : Plaque d'acier S50C
L'acier S50C se situe dans la partie supérieure de la gamme des aciers à moyenne teneur en carbone. Avec environ 0.50 % de carbone, il offre un équilibre entre résistance et ténacité, ce qui le rend adapté aux applications traitées thermiquement et à l'état brut de livraison. À l'état recuit, le S50C est usinable avec des outils conventionnels. Après trempe et revenu, il atteint des niveaux de dureté de 28 à 55 HRC selon la température de revenu, offrant une excellente résistance à l'usure pour l'outillage, les matrices et les pièces d'usure.
| Propriétés | Spécifications |
|---|---|
| Standard | JIS G4051 (Japon) — équivalent à AISI/SAE 1050, DIN C50, GB 50 |
| La teneur en carbone | 0.47 to 0.53 % |
| Gamme d'épaisseur | De 6 mm à 200 mm (plaque), jusqu'à 300 mm disponibles |
| Largeur | De 1 000 mm à 2 500 mm (standard), jusqu’à 3 500 mm disponibles |
| longueur du câble | De 2 000 mm à 12 000 mm (standard), sur mesure possible |
| Condition de livraison | Laminé à chaud, recuit, normalisé, trempé et revenu |
Composition chimique
| Élément | S50C (JIS G4051) | AISI 1050 | C50 (DIN 17200) | 50 (GB/T 699) |
|---|---|---|---|---|
| Carbone (C) | 0.47-0.53 | 0.48-0.55 | 0.47-0.55 | 0.47-0.55 |
| Silicium (Si) | 0.15-0.35 | 0.15-0.35 | ≤ 0.40 | 0.17-0.37 |
| Manganèse (Mn) | 0.60-0.90 | 0.60-0.90 | 0.60-0.90 | 0.50-0.80 |
| Phosphore (P) | ≤ 0.030 | ≤ 0.040 | ≤ 0.045 | ≤ 0.035 |
| Soufre (S) | ≤ 0.035 | ≤ 0.050 | ≤ 0.045 | ≤ 0.035 |
| Chrome (Cr) | ≤ 0.20 | - | - | ≤ 0.25 |
| Nickel (Ni) | ≤ 0.20 | - | - | ≤ 0.30 |
| Cuivre (Cu) | ≤ 0.30 | - | - | ≤ 0.25 |
Tableau des spécifications : Dimensions et poids des plaques
| Epaisseur (mm) | Largeur standard (mm) | Longueur standard (mm) | Poids (kg/m²) | Poids par assiette (kg)* |
|---|---|---|---|---|
| 6 | 1,500/2,000 | 6,000 | 47.1 | 424/565 |
| 8 | 1,500/2,000 | 6,000 | 62.8 | 565/754 |
| 10 | 1,500 / 2,000 / 2,500 | 6,000 | 78.5 | 707 / 942 / 1,178 |
| 12 | 1,500 / 2,000 / 2,500 | 6,000 | 94.2 | 848 / 1,130 / 1,413 |
| 15 | 2,000/2,500 | 6,000 | 117.8 | 1,413/1,766 |
| 20 | 2,000/2,500 | 6,000 | 157.0 | 1,884/2,355 |
| 25 | 2,000/2,500 | 6,000 | 196.3 | 2,355/2,944 |
| 30 | 2,000/2,500 | 6,000/12,000 | 235.5 | 2,826-5,652 |
| 40 | 2,000/2,500 | 6,000/12,000 | 314.0 | 3,768-9,420 |
| 50 | 2,000/2,500 | 6,000/12,000 | 392.5 | 4,710-11,775 |
| 80 | 2,000/2,500 | 6,000 | 628.0 | 7,536-9,420 |
| 100 | 2,000/2,500 | 6,000 | 785.0 | 9,420-11,775 |
| 150 | 2,000/2,500 | 6,000 | 1,177.5 | 14,130-17,663 |
| 200 | 2,000/2,500 | 6,000 | 1,570.0 | 18,840-23,550 |
*Poids basé sur une largeur de 2 500 mm x une longueur standard. Densité : 7.85 g/cm³.
Propriétés mécaniques selon l'état de livraison
| État | Résistance à la traction (MPa) | Limite d'élasticité (MPa) | Allongement (%) | Dureté (HBW) | Dureté (équivalent HRC) |
|---|---|---|---|---|---|
| Tel que roulé | 620-780 | 370-440 | 14-18 | 180-230 | 10-20 |
| Recuit | 570-700 | 330-400 | 18-24 | 170-210 | 7-16 |
| Normalisé | 590-740 | 340-410 | 16-22 | 175-220 | 9-18 |
| Trempé + revenu (200 °C) | 1,200-1,500 | 1,000-1,300 | 4-6 | 380-480 | 42-50 |
| Trempé + revenu (400 °C) | 900-1,100 | 780-950 | 8-12 | 290-350 | 30-38 |
| Trempé + revenu (600 °C) | 720-850 | 550-700 | 14-18 | 220-270 | 18-26 |
Guide de trempe : Austénitiser à 820-850 °C, tremper à l’eau ou à l’huile (eau pour les sections < 40 mm, huile recommandée pour les sections plus épaisses afin de minimiser les risques de déformation/fissuration). Revenir immédiatement après la trempe. La température de revenu détermine la dureté finale : 200 °C = 48-52 HRC (pièces d’usure, matrices), 400 °C = 32-38 HRC (ressorts, arbres de moyenne résistance), 600 °C = 20-26 HRC (composants de machines nécessitant une grande ténacité).
Applications par industrie
| Industrie | Composant | État | Propriété clé |
|---|---|---|---|
| Fabrication de matrices et de moules | plaques de base, plaques de renfort, porte-matrices | Recuit ou normalisé | Planéité, usinabilité |
| Automobile | Engrenages, arbres, broches, composants d'essieu | QT 400-600°C | Résistance du noyau + usure de surface |
| Machinerie | disques d'embrayage, disques de frein, plateaux de came | QT 200-400°C | Résistance à l'usure |
| Outillage | Gabarits, dispositifs de fixation, outillage de presse plieuse | Normalisé | stabilité dimensionnelle |
| Ingénierie générale | Brides, entretoises, bandes d'usure, clavettes | Tel que déroulé ou normalisé | force générale |
| Industrie du pétrole et gaz | Composants de vannes, arbres de pompes | QT | Résistance + corrosion modérée |
Directives de traitement thermique
L'acier S50C réagit bien à tous les procédés de traitement thermique conventionnels :
- Recuit: Chauffer à 800-830 °C, maintenir cette température pendant 1 heure par tranche de 25 mm d'épaisseur, refroidir au four à une vitesse inférieure à 50 °C/heure jusqu'à 600 °C, puis refroidir à l'air. Dureté cible : 170-210 HBW.
- Normalisation : Chauffer à 840-870 °C, maintenir cette température pendant 1 heure par tranche de 25 mm d'épaisseur, puis refroidir à l'air. Dureté cible : 175-220 HBW. Affine la structure granulaire après forgeage ou laminage à chaud.
- Durcissement: Austénitisation à 820-850 °C, maintien pendant 30 min par 25 mm d'épaisseur, trempe à l'eau (pièces minces) ou à l'huile (pièces épaisses/formes complexes). Dureté après trempe à l'eau : 58-62 HRC. Dureté après trempe à l'huile : 55-60 HRC.
- Tempérage: Effectuez le revenu immédiatement après la trempe ; ne laissez pas l’acier S50C trempé à l’air libre, car il est susceptible de se fissurer. Durée du revenu : 1 heure minimum par tranche de 25 mm d’épaisseur.
- Déstressant: Chauffer à 550-650 °C, maintenir la température pendant 1 heure par tranche de 25 mm, puis laisser refroidir à l'air libre. Convient aux composants usinés après soudage ou ébauche importante.
QA
- Analyse chimique: Analyses de la poche et du produit par coulée : C, Mn, Si, P, S, Cr, Ni, Cu
- Essais mécaniques : Essai de traction par plaque (ou par lot de coulée < 20 MT) — limite d'élasticité, résistance à la traction, allongement, striction
- Essai de dureté : Dureté Brinell (HBW 10/3000) à plusieurs endroits par plaque
- Tests par ultrasons : Disponible selon les normes EN 10160, ASTM A578 ou les spécifications du client (classes S0 à S3 ou E0 à E4).
- Planéité (Le facteur critique) : Conformément à la norme EN 10029 ou aux spécifications du client (planéité normale, planéité améliorée ou planéité restreinte)
- Inspection des surfaces : Inspection visuelle selon la norme EN 10163-2 (classe A, B ou C) pour les défauts de surface
- EN 10204 3.1 MTC : Certification complète avec rapports de chimie, de mécanique, d'ultrasons (le cas échéant) et de traitement thermique
Emballage et expédition
| Épaisseur de la plaque | Nombres de personnes | Assiettes par paquet | Poids du paquet |
|---|---|---|---|
| 6-15mm | paquet cerclé d'acier | 5-20 | 2-5 MT |
| 16-40mm | paquet cerclé d'acier | 3-10 | 3-6 MT |
| 50-100mm | paquets en vrac ou petits paquets | 1-3 | 3-8 MT |
| 100-200mm | Individuel (bord protégé) | 1 | 5-15+ MT |
Toutes les plaques sont protégées par un revêtement d'huile antirouille. L'emballage pour l'exportation comprend du papier VCI entre les plaques (pour les surfaces rectifiées ou usinées), des protections de bord et un cerclage en acier. Les plaques minces (< 10 mm) sont conditionnées sur des palettes en bois. Chaque plaque ou lot porte une étiquette résistante aux intempéries indiquant le numéro de coulée, la nuance, les dimensions et le poids. Les plaques sont chargées dans des conteneurs de 20 ou 40 pieds ; les plaques très épaisses ou très larges (plus de 150 mm ou plus de 3 000 mm de largeur) peuvent nécessiter un transport en vrac selon les capacités de manutention portuaires.
QFP
Quelle est la différence entre S50C et AISI 1045 ?
L'acier S50C (0.47-0.53 % C) présente une teneur en carbone légèrement supérieure à celle de l'AISI 1045 (0.43-0.50 % C), ce qui lui confère une dureté après trempe supérieure d'environ 5 à 10 % et une meilleure résistance à l'usure. En revanche, sa ténacité et son usinabilité sont légèrement inférieures. Pour la plupart des applications d'ingénierie générale, l'acier 1045 est privilégié pour son usinabilité ; l'acier S50C est préféré lorsque la priorité est donnée à une dureté et une résistance à l'usure maximales.
Le S50C est-il soudable ?
L'acier S50C est difficilement soudable par les procédés standards. Son équivalent carbone élevé (CE 0.58-0.72) crée une zone affectée thermiquement (ZAT) dure et cassante, et un risque élevé de fissuration à froid induite par l'hydrogène. Si le soudage est inévitable, préchauffer à 250-350 °C, utiliser des électrodes à faible teneur en hydrogène (E7018 ou E8018-B2), maintenir la température entre passes à 250-350 °C et effectuer un traitement thermique de relaxation des contraintes à 600-650 °C immédiatement après le soudage. Malgré ces précautions, le soudage de l'acier S50C est déconseillé pour les composants soumis à des charges dynamiques ou critiques pour la sécurité.
Quel est le délai de livraison habituel pour une plaque S50C ?
Les épaisseurs standard (6 à 100 mm) à l'état brut de laminage ou normalisé sont généralement expédiées sous 2 à 4 semaines à partir du stock de l'usine. L'état recuit ajoute 3 à 5 jours au délai de livraison. Les tôles S50C trempées et revenues (QT) nécessitent un délai supplémentaire de 7 à 14 jours, selon l'épaisseur et la température de revenu spécifiée. Pour les commandes urgentes, les tôles de dimensions standard et d'épaisseurs courantes (10 à 50 mm) peuvent être expédiées sous 3 à 5 jours ouvrés à partir de notre stock.
Comment le S50C se compare-t-il au S45C pour les plaques de matrices ?
L'acier S50C offre une dureté supérieure d'environ 10 à 15 % à celle de l'acier S45C (1045), aussi bien à l'état brut de laminage qu'après traitement thermique. Pour les matrices et les bases d'outillage, l'acier S50C offre une meilleure résistance à l'usure en conditions abrasives et une moindre tendance aux marques et aux indentations sous charges concentrées. Cependant, l'acier S45C présente une meilleure usinabilité et un coût de matière première inférieur. Privilégiez l'acier S50C pour les outillages destinés à une production intensive ou soumis à une usure abrasive ; optez pour l'acier S45C pour les outillages produits en petites séries ou pour le prototypage, où l'usinabilité et le coût sont prioritaires.
Conclusion
L'acier au carbone S50C est un acier à moyenne et haute teneur en carbone très répandu, idéal pour la fabrication de composants de machines, de matrices, d'outillage et de pièces d'usure. Avec une teneur en carbone de 0.50 %, il offre un équilibre optimal entre résistance, dureté et aptitude au traitement thermique pour les applications mécaniques exigeantes. Disponible en épaisseurs de 6 mm à 200 mm, à l'état brut de laminage, recuit, normalisé et trempé-revenu, l'acier S50C s'adapte à une large gamme d'applications.
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