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Gli acciai sono leghe ferrose che contengono ferro, carbonio e altri oligoelementi. L'acciaio SCM 420H è una lega contenente cromo e molibdeno. Il suo simbolo è SCM e le sue specifiche sono conformi agli standard industriali giapponesi (JIS) che regolano tutte le attività industriali in Giappone. L'American Iron and Steel Institute (AISI), l'equivalente degli Stati Uniti rispetto al JIS, non ha classificato questo tipo di acciaio. Ma la Society of Automotive Engineers (SAE) lo classifica come SAE 4130. Il suo grado equivalente British Standards (BS) è 708H20. Tutti gli acciai hanno diversi punti di forza e proprietà meccaniche a seconda del trattamento termico utilizzato durante la loro produzione.
Composizione chimica
L'acciaio SCM 420H ha un carbonio compreso tra 0,17 e 0,23 percento, che lo rende un acciaio strutturale a medio carbonio. Il suo contenuto di cromo varia dallo 0,85 all'1,25 percento in peso. Il suo contenuto di molibdeno è compreso tra 0,15 e 0,30 percento in peso. La lega contiene tracce di fosforo, silicio, manganese, zolfo e rame.
Contenuto di carbonio
La flessibilità dell'acciaio dipende dal suo contenuto di carbonio. Gli acciai a basso tenore di carbonio sono quelli con contenuto di carbonio inferiore allo 0,15 percento. Sono flessibili per la pressatura in fogli e trafilatura in filo, ma non sono acciai forti. Gli acciai ad alto contenuto di carbonio contengono dallo 0,5 all'1,5 percento in peso di carbonio e sono utilizzati per la fusione e la lavorazione. Questi due tipi di acciaio sono acciai non strutturali. Gli acciai a medio carbonio, noti come acciai strutturali, contengono dallo 0,12 allo 0,24 percento in peso di carbonio e sono utilizzati per tutte le attività strutturali.
Durezza
La durezza è la resistenza di un metallo alla deformazione, ai graffi e alla flessione. Un test di durezza applica un peso sulla superficie e misura la rientranza risultante. La durezza di un acciaio aumenta con il contenuto di carbonio. L'aggiunta di cromo alla lega può aumentare la durezza dell'acciaio. L'acciaio a medio carbonio come SCM 420H richiede un ulteriore indurimento mediante trattamento termico superficiale prima di applicazioni industriali come la produzione di ingranaggi.
Resistenza alla trazione
La resistenza alla trazione dell'acciaio è una misura di quanto può allungare senza rompersi. Una macchina per trazione tiene un pezzo di acciaio tra due ganasce e applica una forza di stiramento. Gli acciai ad alto tenore di carbonio hanno un'elevata resistenza alla trazione. Questa proprietà del materiale aumenta all'aumentare della durezza del materiale. Il molibdeno in SCM420H aumenta la resistenza alla trazione dell'acciaio consentendone l'uso nella fabbricazione di pale di rotori di turbine.
Resistenza allo snervamento
La quantità di stress che l'acciaio può sopportare senza una deformazione permanente è la sua resistenza allo snervamento. Il contenuto di silicio e fosforo, nonché di cromo e molibdeno, in acciaio SCM420H aumenta la resistenza allo snervamento e lo rende idoneo per strutture portanti.