内容
AISI 4340 鋼: 特性、製品、用途
- ジョン
4340 合金鋼は、その汎用性と強度で知られており、ギアやシャフトなどの高性能コンポーネントに最適です。SteelPro Group では、4340 鋼の潜在能力を最大限に引き出すために、数十年にわたって製造プロセスを改良してきました。
次のセクションでは、4340 鋼の特徴について詳しく説明します。その独特の特性から幅広い用途まで、この素材が世界中の業界で信頼されている理由がわかります。
4340 スチールとは何ですか?
4340 鋼は、耐久性、耐疲労性、耐摩耗性に優れた高強度低合金金属です。中炭素鋼で、通常 0.40% ～ 0.42% の炭素のほか、ニッケル、クロム、モリブデンが含まれており、優れた強度と耐摩耗性を備えています。そのため、航空宇宙、自動車、重機製造などの分野での厳しい用途に最適です。
焼きなまし状態の 4340 鋼は機械加工や冷間加工が容易で、製造に柔軟性をもたらします。また、溶接性にも優れており、複雑な溶接部品に最適です。油焼き入れと焼き戻しの後、強度と延性の強力な組み合わせが実現します。火炎または高周波焼入れと窒化によってさらに硬化させることもできるため、要求の厳しい用途でも耐久性が向上します。
4340 鋼は何に使用されますか?
- 航空宇宙: 軍用航空機部品、タービンシャフト、翼桁
- 自動車: クランクシャフト、アクスルシャフト、カムシャフト、ディファレンシャルギアs
- マリン: プロペラシャフト、舵軸、ウインチギア
- 風力: ピッチおよびヨーベアリング、ギアボックス用ギアリング
- 重機: 油圧シリンダー、ブルドーザーの履帯、鉱山機械のギア
- 石油・ガス: 掘削カラー、ポンプシャフト、バルブボディ、坑口設備
4340鋼相当グレード
次の表は、さまざまなグローバル システムにおける 4340 鋼の同等の等級と標準の概要を示しています。SteelPro Group では、これらの公認標準に準拠した高品質の 4340 鋼を提供しています。
| 国/地域 | スタンダード | グレード |
| 中国 | イギリス | 40CrNiMo |
| アメリカ | ASTM | 4340 |
| 国連 | G43400 | |
| EU | EN | 34CrNiMo6 |
| ドイツ | ディン | 1.6582 |
| W-Nr. | 1.6511 | |
| 日本 | JIS | SNCM447 |
| フランス | NF EN/NF | 35NCD6 |
| イングランド | BS 英語/BS | 817M40 |
4340鋼の化学成分
| エレメント | 内容 |
| カーボン（C） | 0.38 – 0.43% |
| ケイ素 (Si) | 0.15 – 0.35% |
| マンガン (Mn) | 0.60 – 0.80% |
| リン (P) | ≤ 0.035% |
| 硫黄（S） | ≤ 0.04% |
| クロム（Cr） | 0.70 – 0.90% |
| ニッケル（Ni） | 1.62 – 2.00% |
| 銅（Cu） | ≤ 0.35% |
| モリブデン (Mo) | 0.20 – 0.30% |
4340鋼の機械的性質
| プロパティ | 数値（メトリック） | 数値（インペリアル） |
| 降伏強度 | 740 – 1860 MPa | 107 – 270 ksi |
| 最大引張強度 | 860 – 1980 MPa | 125 – 287 ksi |
| 伸び | 11 – 23% | 11 – 23% |
| 平面ひずみ破壊靭性 | 53 – 110 MPa√m | 47 – 100 ksi√in |
| 体積弾性率 | 159GPa | 23100ksi |
| ポアソン比 | 0.29 | 0.29 |
| 加工性 | 57%（焼鈍） | 57%（焼鈍） |
| せん断弾性係数 | 78.0 万気圧 | 11300ksi |
- 機械加工性に関する注記: このデータは、AISI 1212 鋼の 100% 機械加工性に基づいています。焼鈍および冷間引抜後、4340 鋼の機械加工性は 50% と評価されます。
4340 鋼の物理的特性
| プロパティ | 数値（メトリック） | 数値（インペリアル） |
| 密度 | 7.85 g/cm³ | 0.284 lb/in³ |
| 融点 | 1425℃ | 2597°F |
| 熱伝導率 | 46W/m·K | 32 BTU/h·ft·°F |
| 比熱容量 | 460 J/kg-K | 0.11 BTU/lb-°F |
4340鋼の熱特性
| 熱特性 | メートル | インペリアル | コメント |
| 熱膨張係数 (CTE) | 12.3 µm/m-°C 20℃で | 6.83 µin/in-°F @ 68°F | 油焼入れ、600°C (1110°F) 焼き戻し |
| 12.6 µm/m-°C @ 21-260°C | 7.00 µin/in-°F @ 69.8-500°F | 1.88% Ni、焼入れ焼戻し済み | |
| 12.7 µm/m-°C 20℃で | 7.06 µin/in-°F @ 68°F | 油焼入れ、600°C (1110°F) 焼き戻し | |
| 13.7 µm/m-°C 250℃で | 7.61 µin/in-°F @ 482°F | 油焼入れ、600°C (1110°F) 焼き戻し | |
| 13.7 µm/m-°C @ 21-540°C | 7.61 µin/in-°F @ 69.8-1000°F | 1.88% Ni、焼入れ焼戻し済み | |
| 13.9 µm/m-°C @ 21-540°C | 7.72 µin/in-°F @ 69.8-1000°F | 1.90% Ni、焼入れ、焼戻し | |
| 比熱容量 | 0.475 J/g-℃ | 0.114 BTU/ポンド-°F | 典型的な4000シリーズ鋼 |
| 熱伝導率 | 44.5W/mK | 309 BTU-in/hr-ft²-°F | – |
4340合金鋼の長所と短所
| メリット | デメリット |
| 耐衝撃性、耐衝撃性に優れています。 | 焼割れの危険があります。 |
| 耐摩耗性、耐摩擦性に優れています。 | 精密で特殊な処理が必要です。 |
| 高い強度と靭性。 | 腐食しやすい。 |
| 優れた耐疲労性。 |
4340合金鋼はどのように作られるのですか？
- 溶解と精製
このプロセスは、電気アーク炉で鉄、炭素、合金元素を溶かすことから始まる。 1,400℃ (2,550°Fこのステップでは均質な溶融合金が作られます。効果的な硬化には、真空脱ガスなどの精製方法が不可欠です。
- 鋳造と成形
鋼がビレットまたはインゴットに鋳造された後、 427～1,233℃ (800～2,250°F鍛造により鋼が成形され、内部の結晶構造が改良され、強度が向上します。
この段階では、ひび割れを防ぐために冷却を制御する必要があり、砂または乾燥石灰でゆっくり冷却することが推奨されます。
- 熱処理 – 焼入れと焼戻し
まず、鋼を加熱して 830～860℃ (1,525～1,580°F）を油で急冷し、マルテンサイト組織を形成します。その後、鋼は 400～600℃ (750～1,100°F）を採用し、強度を保ちながら靭性を向上させました。
- アニーリング（オプション）
4340鋼は加熱されて 844℃ (1,550°F）を炉でゆっくり冷却します。このプロセスにより鋼の構造が洗練され、後の段階での機械加工や成形が容易になります。
- 最終加工と表面仕上げ
鋼材に熱処理と必要な表面硬化処理が施されると、最終加工の準備が整います。旋削、フライス加工、研削などの精密加工により、必要な寸法と表面仕上げが達成され、鋼材が用途の特定の要求を満たすことが保証されます。
SteelPro Group では、最高品質の 4340 鋼棒、鋼板、鋼棒を提供することに注力しています。当社の専門家は、各バッチが厳格な基準に準拠していることを保証します。
4340 スチール製品仕様
| 製品タイプ | 直径/厚さ | 長さ/幅 |
| バー | 直径0.5インチ～12インチ（12.7 mm～304.8 mm） | 長さ最大20フィート（6.1メートル） |
| ラウンド | 直径0.5インチ～12インチ（12.7 mm～304.8 mm） | 長さ最大20フィート（6.1メートル） |
| プレート | 厚さ0.5インチ～6インチ（12.7 mm～152.4 mm） | 幅最大120インチ（3.05メートル） |
| シーツ | 厚さ0.5インチ～2インチ（12.7 mm～50.8 mm） | 幅最大120インチ（3.05メートル） |
| ロッド | 直径0.5インチ～6インチ（12.7 mm～152.4 mm） | 長さ最大20フィート（6.1メートル） |
| ラウンド（機械加工） | 直径0.5インチ～10インチ（12.7 mm～254 mm） | 長さ最大20フィート（6.1メートル） |
| バー（冷間引抜） | 直径0.5インチ～6インチ（12.7 mm～152.4 mm） | 長さ最大20フィート（6.1メートル） |
当社では、お客様の特定のニーズを満たすために、4340 合金鋼のカスタマイズされた寸法を提供しています。熱間圧延鋼、焼きなまし鋼、冷間引抜鋼のいずれが必要であっても、お客様の用途に最適な形状を提供できます。
- 熱間圧延: 鋼は高温で処理され、靭性と強度が向上し、大型で高応力の部品に最適です。
- アニール鋼を加熱し、ゆっくり冷却することで組織を精製し、機械加工や成形を容易にします。
- 冷間引抜: 鋼は常温で金型に通され、強度、精度、表面品質が向上します。
4340合金鋼に関するよくある質問
4340 スチールはステンレスですか?
いいえ、4340 鋼はステンレス鋼ではありません。ステンレス鋼のように耐腐食性を高める高レベルのクロムやその他の元素は含まれていません。
4340 鋼と 4140 鋼の違いは何ですか?
4340鋼にはニッケル、クロム、モリブデンが多く含まれており、 4140スチール.
4340 鋼は、航空宇宙、自動車、軍事部品などの高応力、高耐久性の用途に最適です。対照的に、合金含有量の少ない 4140 鋼は、シャフト、ギア、ボルトなど、中程度の強度が求められる部品に使用されます。
次のプロジェクトに4340合金鋼の強度を活用
SteelPro Group は、お客様の業界特有のニーズを満たすカスタマイズされた 4340 鋼ソリューションの提供を専門としています。専門家のアドバイス、正確な製品推奨、シームレスな注文プロセスなど、お探しのものが何であれ、当社のチームがお手伝いします。今すぐお問い合わせいただき、4340 合金鋼がプロジェクトのパフォーマンスを向上させ、成功に導く方法をご確認ください。
