AISI 4320 合金鋼 | UNS G43200 バーメーカー

靭性、溶接性、耐摩耗性を兼ね備えた高性能合金鋼をお探しですか？ AISI 4320 合金鋼が最適な選択肢です。 

SteelPro Group は、厳格な業界標準を満たすように精密に設計された 4320 鋼製品の提供を専門としています。 

この記事では、この多用途素材の背後にある科学、その重要な用途、そして当社の高度な製造能力が重機から航空宇宙部品に至るまでのプロジェクトでどのように優れた品質を保証するかについて説明します。 

AISI 4320 鋼とは何ですか?

AISI 4320は、ニッケル、クロム、モリブデンの混合により、優れた強度、靭性、耐摩耗性で知られる低合金鋼です。炭素含有量が低い（0.17～0.22%）ため、良好な溶接性が得られます。この鋼の表面硬化特性により、弾力性のある芯材の上に、耐久性と耐摩耗性に優れた外層が形成されます。そのため、ギアやシャフトなど、強い摩擦や力を受ける部品に最適です。4320鋼は、自動車、航空宇宙、重機にも使用されています。

4320鋼の化学組成

4320鋼の機械的特性

4320鋼の物理的特性

4320鋼の熱特性

4320合金鋼の利点

AISI 4320合金鋼は、表面硬度と芯部の靭性の両方が求められる環境において優れた性能を発揮します。その優れた特徴は以下のとおりです。

• ケース硬化能力: 延性と衝撃吸収性を備えたコアを維持しながら、耐摩耗性のある表面（浸炭または窒化による）を実現します。
• 高い疲労強度: ギアや回転部品にとって重要な周期的な応力による破損に耐えます。
• 優れた溶接性: 炭素含有量が低いため、溶接前後の処理が最小限に抑えられ、製造コストが削減されます。
• 熱安定性: 425°C (797°F) まで機械的特性を維持し、高温用途に適しています。
• 熱処理への適応性: 焼き入れ、焼き戻し、焼きなましに予測どおりに反応し、調整された硬度が得られます (通常、表面硬化後 55 ～ 62 HRC)。

考慮すべき制限事項

• 中程度の耐食性: 湿気や腐食性のある環境で使用する場合は、保護コーティングまたはメッキが必要です。
• 合金元素のコストニッケルとクロムの含有量が多いため、炭素鋼に比べて材料コストが増加します。
• 高温性能の制限: 500°C (932°F) を超えると著しく劣化するため、極端な熱条件での使用は制限されます。

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SteelPro Group では、カスタマイズされた熱処理プロトコルと表面仕上げオプションを通じてこれらの課題に対処し、4320 鋼がお客様の特定の運用ニーズを満たすことを保証します。

4320 鋼の用途

• 自動車システム: 疲労耐性と周期的負荷に耐える能力があるため、トランスミッションギア、カムシャフト、差動部品に使用されます。
• 航空宇宙部品軽量かつ耐久性が重要な着陸装置部品、アクチュエーター システム、エンジン マウントなど。
• 重機: 摩耗条件にさらされる採掘設備のギア、油圧ピストンロッド、クレーンシャフト。
• 石油・ガス掘削: ドリル カラー、バルブ ボディ、高応力ファスナーには耐腐食性 (コーティング付き) が必要です。
• 動力伝達風力タービンや製造装置の産業用ギアボックス、スプロケット、ドライブシャフト。

4320鋼製品の仕様とサイズ

SteelPro Group では、次の仕様とサイズの AISI 4320 合金鋼を供給しています。

主な仕様:

• 熱処理: 焼きなまし、正規化、または事前硬化された状態で供給されます (SAE J1397)。
• 認定資格: 品質管理に関する ASTM、SAE、ISO 規格に準拠しています。

SteelPro Group は、カスタム機械加工、切断、表面仕上げ (研削、研磨など) を提供し、お客様の正確な要件に合わせてすぐに取り付け可能な 4320 鋼コンポーネントをお届けします。

4320 鋼鍛造工程

AISI 4320合金鋼は、 1038°Cおよび1205°C（1900°F～2200°F） 粒子構造と機械的特性を最適化します。 

当社の高度な鍛造ラインは、最大 3トン厳しい寸法公差（±1.5mm）を実現。工程内超音波検査と組み合わせることで、機械加工や熱処理に適した欠陥のない4320鋼鍛造品を保証します。

4320鋼の熱処理

1. 正規化

4320鋼は872℃（1600℉）で焼きならし処理を受けます。この処理は、鋼の結晶構造を微細化し、機械加工や鍛造による内部応力を除去するものです。これにより、その後の硬化のための均一な基盤が形成されます。

2. アニーリング

AISI 4320は、被削性を向上させ、内部応力を緩和するために、雰囲気制御炉で872℃（1600°F）で焼鈍処理されます。その後、鋼材は反りを防ぐために22℃/時（40°F/時）以下の速度で徐冷され、複雑な加工に最適な柔らかく加工しやすい状態になります。

3. 硬化

耐摩耗性にとって重要な硬化には、次のことが含まれます。

• オーステナイト化: 炭化物を溶解するために 816 ～ 843°C (1500 ～ 1550°F) に加熱します。
• 焼入れ: 40～80°C (104～176°F) で急速に油冷し、表面硬度が最大 62 HRC のマルテンサイト構造を実現します。

4. 焼き入れ

焼入れ後の脆性は、205～650℃（400～1200°F）の焼戻しによって軽減されます。低温（205～425℃/400～800°F）ではギアの硬度が優先され、高温（480～650℃/900～1200°F）では車軸などの衝撃荷重を受ける部品の靭性が最適化されます。

4320 鋼熱間加工

AISI 4320合金鋼は、高温（900～1200℃ / 1650～2200℉）で最適な成形加工が施され、延性が向上し、成形抵抗が低減されます。SteelPro Groupでは、以下の技術を採用しています。

• 熱間鍛造高トン数の油圧プレス（最大 12,000 トン）は、予熱されたビレットをクランクシャフトやフランジなどの複雑な形状に成形します。
• 熱間圧延: ブルームを 1050～1150°C (1922～2102°F) で棒鋼または板鋼に変換し、厚さ公差 ±1.5mm (±0.06″) を実現します。
• 熱安定性: 熱間加工後、部品は不活性ガスチャンバー内で制御された冷却を受け、脱炭を最小限に抑えます。

4320鋼冷間加工

冷間成形プロセスは、加熱せずに寸法を微調整し、表面仕上げを改善します。

• コールドドローイング：室温でロッド/ワイヤの直径を15～30%縮小し、引張強度を10～15%向上させます。
• 冷間圧造: ボルト、ネジ、リベットを精度（±0.05mm）と最小限の材料廃棄で製造します。
• ストレス解消: 冷間加工後の 540 ～ 650°C (1004 ～ 1202°F) での焼鈍により、重要な用途に適した延性が回復します。

4320 スチールマシン

AISI 4320鋼は機械加工が容易で、旋削、フライス加工、穴あけ、研削などの精密加工に適しています。炭素含有量が低いため、焼鈍または焼きならし処理を施した状態で機械加工を行うと、良好な表面仕上げと寸法精度が得られます。

4320 鋼溶接

AISI 4320鋼は、特に150～300℃（302～572°F）に予熱すると良好な溶接性を示します。予熱は破損防止に役立ちますが、溶接後の熱処理は、応力を軽減し、影響を受ける部分の硬度を下げるために必要となる場合があります。

4320鋼でエンジニアリングを向上 

SteelPro Groupは、AISI 4320合金鋼の優れた特性を活かし、お客様のプロジェクトを前進させる実用的なソリューションを提供します。垂直統合された当社の能力により、以下のことを実現します。

• 品質保証: 原材料から最終検査まで完全なトレーサビリティを備えた ISO 9001 認証生産。
• カスタマイズされたサービス：オンデマンド熱処理（浸炭、窒化）、CNC加工（許容誤差±0.005mm）、表面仕上げ（研削、研磨）。

SteelPro Groupに今すぐお問い合わせください。無料の材料コンサルティング、またはカスタマイズされたお見積もりを承ります。共に永続的な耐久性を実現する設計に取り組みましょう。