内容
AISI 9310 合金鋼 | UNS G93100: 特性、製品、用途
- ジョン
9310 スチールとは何ですか?
9310 鋼 (UNS G93100) は、強度、靭性、耐摩耗性に優れた高性能ニッケル・クロム・モリブデン合金です。炭素含有量が少なく、合金元素が多いため、芯部の強度と耐疲労性に優れています。溶接も簡単です。9310 鋼は、厚い部分でも薄い部分でも優れた性能を発揮し、硬度の変化も最小限に抑えられています。浸炭処理すると、芯部は強靭なまま、硬くて耐摩耗性に優れた表面が得られるため、ギアやシャフトなどの部品に適しています。
通常、AOD + VAR または VIM + VAR プロセスで溶解される 9310 鋼は、純度と一貫性を保証するため、高性能航空宇宙部品の信頼できる選択肢となります。
9310 鋼の用途
| 産業 | アプリケーション |
| 航空宇宙 | 航空機部品、着陸装置、タービンシャフト、航空機エンジンギアおよびピニオン |
| 自動車 | ギアボックス部品、クランクシャフト、車軸、高性能エンジン部品、クラッチ部品、ピストンピン |
| 石油・ガス | ドリルパイプ、圧力容器、バルブ部品、海洋構造物 |
| ミリタリー | 銃器、ミサイル部品、高強度装甲、戦闘車両 |
| 鉱業 | 採掘設備、掘削ロッド、ギア部品 |
| 重機 | ベアリング、シャフト、ギア、産業機械部品 |
| 発電 | タービンシャフト、発電所構造部品、蒸気バルブ |
| 建設 | 高強度ボルト、高荷重用途向け構造用鋼 |
AISI 9310 鋼相当グレード
- 国連G93100
- 6260G の
- 6265C の
- 6267A の
9310鋼の化学成分
| 要素 | 含有量（wt%） |
| カーボン（C） | 0.08 ~ 0.13 |
| ケイ素 (Si) | 0.15 ~ 0.30 |
| マンガン (Mn) | 0.45 ~ 0.65 |
| リン (P) | ≤0.025 |
| 硫黄（S） | ≤0.025 |
| クロム（Cr） | 1 ~ 1.4 |
| ニッケル（Ni） | 3 ~ 3.5 |
| 銅（Cu） | ≤0.35 |
| モリブデン (Mo) | 0.08 ~ 0.15 |
9310鋼の機械的性質
| 機械的特性 | メートル | 英語 |
| 硬度、ロックウェルC | 27HRC | 27HRC |
| 引張強さ、極限 | 907MPa | 132,000 psi |
| 引張強度、降伏強度(0.2%) | 571MPa | 82,800 psi |
| 破断伸度 | 19% | 19% |
| 面積の縮小 | 58% | 58% |
9310 鋼の物理的特性
| プロパティ | メートル | 英語 |
| 密度 | 7.85 g/cm³ | 0.284 lb/in³ |
| 融点 | 約1425℃ | 約2600°F |
| 熱伝導率 | 43.2W/m·K | 24.9 BTU·ft/hr·°F |
| 比熱容量 | 0.49 J/g·°C | 0.12 BTU/lb-°F |
9310 鉄鋼製造
鍛造
9310鋼の原料は加熱されて 1191°C～927°C (2175°F ～ 1700°F) で加熱され、形に鍛造されます。このプロセスにより、鋼の結晶構造が整えられ、機械的特性と疲労耐性が向上します。鍛造により、材料が均一で耐久性に優れています。
熱処理
熱処理は、9310 鋼で望ましい性能を達成するための鍵となります。これには、以下の手順が含まれます。
- アニーリング: 鋼は加熱されて 857℃ (1575°F) で加熱し、炉でゆっくり冷却します。これにより鋼が柔らかくなり、応力が緩和され、延性が向上します。
- ノーマライゼーション: 鋼は加熱されて 1650°F～1750°F (899°C ～ 954°C) で加熱し、空冷します。この工程により、靭性が向上し、鋼の内部構造が改良されます。
- 浸炭と硬化: 表面硬度を高めるために、9310鋼は 1650°F～1700°F （899°Cから927°C）で加熱し、その後ゆっくりと冷却します。鋼を硬化させるには、油で焼入れします。 1425°F～1545°F （776°C～843°C）で耐久性のある表面を形成します。
- 焼き戻し: 9310鋼は硬化後、 250°F～350°F (121°C ～ 177°C)。これにより内部応力が緩和され、強度を維持しながら靭性が向上します。
焼き入れ後のコア硬度は 331 – 363 バーレーン、ケースの硬度は 60 – 62 硬度.
冷間加工
9310 鋼は、特に焼き入れおよび硬化された状態では冷間加工が容易です。従来の方法で圧延、引抜き、または押し出し加工できます。冷間加工により、機械的強度を損なうことなく、材料の寸法と表面仕上げを改良できます。
浸炭と擬似浸炭
浸炭: 炭素を豊富に含む環境にさらすことで、鋼鉄表面に炭素が追加されます。これは通常、一酸化炭素 (CO) などのガスや木炭などの固体剤を使用して行われます。鋼鉄を加熱すると、炭素が表面に拡散し、硬化した外層が形成されます。
擬似浸炭擬似浸炭処理では、ニッケルカーボニルなどのニッケルベースの材料を使用して表面硬化を実現します。鋼が加熱されると、ニッケルが表面に炭素のような効果をもたらし、鋼の炭素含有量を変えずに硬い層を形成します。
| 特徴 | 浸炭 | 擬似浸炭 |
| 炭素添加 | 鋼への炭素の直接拡散 | ニッケルや他の材料を介した間接的な炭素のような効果 |
| 表面硬度 | 表面硬度が高く、層が深い | 表面硬度が低い、層が浅い |
| 炭素含有量 | 鋼鉄の炭素含有量を増やす | 炭素含有量の大幅な増加なし |
| アプリケーション | ギア、シャフト、ベアリング、航空宇宙 | 自動車部品、中程度の摩耗のある機械 |
| コスト/時間効率 | コストが高く、時間がかかる | よりコスト効率が高く、より速いプロセス |
浸炭 表面硬度と耐久性が最も重要となる、より重要で摩耗の激しい用途に使用されますが、 擬似炭化 要求の厳しくないアプリケーション向けのコスト効率の高い代替手段です。
9310 擬似浸炭後の鋼の特性
| 熱処理プロセス | 引張強度 | 降伏強度 | 2インチの伸び | 面積の縮小 | コア硬度 |
| 浸炭: 1700°F (926°C) で8時間、 油焼入れ、 焼き戻し: 300°F (149°C) で2時間 | 187 ksi (1290 MPa) | 155 ksi (1070 MPa) | 15% | 51% | 375バーツ |
| 浸炭: 1700°F (926°C) 8時間、ゆっくり冷却、 焼き入れ: 1425°F (776°C)、油焼入れ、 焼き戻し: 300°F (149°C) で2時間 | 155 ksi (1070 MPa) | 130 ksi (897 MPa) | 15.50% | 52% | 331バーツ |
| 浸炭: 1700°F (926°C) 8時間、ゆっくり冷却、 焼き入れ: 1525°F (830°C)、油焼入れ、 焼き戻し: 300°F (149°C) で2時間 | 175 ksi (1200 MPa) | 155 ksi (1070 MPa) | 16% | 53% | 363バーツ |
9310 鉄鋼加工
カッティング
9310 鋼は、機械加工、研削、鋸引きなどの一般的な方法で切断できます。その靭性のため、過熱や材料の変形を防ぐために、切断速度と送りを最適化する必要があります。これにより、正確で強力なコンポーネントが保証されます。
溶接
9310 鋼は溶接性に優れており、ガス タングステン アーク溶接 (GTAW) やガス メタル アーク溶接 (GMAW) などの標準的な技術を使用して接合できます。厚い部分の割れを防ぎ、強力な溶接を確保するために、予熱がよく使用されます。
表面処理
- 窒化窒素を鋼の表面に導入することで、硬くて耐久性のある層が形成され、耐摩耗性が向上します。
- ショットピーニングこの方法は鋼に圧縮応力を導入し、疲労耐性を向上させます。これは、周期的な負荷を受ける部品によく使用されます。
SteelPro Group では、9310 Steel の製造と加工のすべてのステップが最高の品質と精度基準を満たすようにしています。当社の方法は、要求の厳しい用途に対応できる、一貫性のある高性能な材料を提供するように設計されています。
9310 スチール製品の仕様とサイズ範囲
| 製品形態 | 直径（mm/インチ） | 幅（mm/インチ） | 厚さ（mm/インチ） | 長さ（mm/インチ） |
| バー | 20〜350mm (0.8 ~ 13.8インチ) | 20〜350mm (0.8 ~ 13.8インチ) | 20〜100mm (0.8 ~ 3.9インチ) | カスタマイズ可能 |
| ロッド | 20〜300mm (0.8 ~ 11.8インチ) | 該当なし | 20〜100mm (0.8 ~ 3.9インチ) | |
| プレート | 該当なし | 200～2500mm (7.9 ~ 98.4インチ) | 5〜150mm (0.2 ~ 5.9インチ) | |
| シート | 該当なし | 100～2500mm (3.9 ~ 98.4インチ) | 1〜10mm (0.04 ~ 0.4インチ) | |
| 鍛造 | 50〜600mm (2.0 ~ 23.6インチ) | 該当なし | 50〜150ミリ (2.0 ~ 5.9インチ) | |
| チューブ/パイプ | 25〜250ミリメートル (1.0 ~ 9.8インチ) | 該当なし | 5〜50mm (0.2～2.0インチ) |
9310 鉄鋼 vs 大工 158
9310 スチールは疲労耐性と靭性に優れていますが、カーペンター 158 は高温での耐摩耗性に優れています。
- 構成
9310 鋼にはニッケル、クロム、モリブデンが豊富に含まれており、疲労耐性とコア強度を高めています。Carpenter 158 は炭素含有量が多く、高温でも優れた耐摩耗性を発揮します。
- 機械的特性
9310 鋼の引張強度は 907 MPa (132,000 psi) で、1034 MPa (150,000 psi) に達するものの延性が低い Carpenter 158 よりも強靭ですが硬度は低くなります。
- アプリケーション
9310 スチールは航空宇宙および自動車のギアに優れており、Carpenter 158 はクランクシャフトなどの高温部品に適しています。
9310 スチール vs 4140 スチール
疲労耐性とコア強度には 9310 スチールを選択し、高強度と耐摩耗性の部品には 4140 スチールが適しています。
- 構成
9310 鋼にはニッケルとモリブデンが含まれており、疲労耐性に優れています。4140 鋼には炭素が多く含まれており、硬度と耐摩耗性が向上しています。
- 機械的特性
9310 鋼は 907 MPa (132,000 psi) の引張強度があり、周期的な負荷を受けるコンポーネントに適しています。4140 鋼は 850 ～ 1000 MPa (123,000 ～ 145,000 psi) に達し、摩耗の激しい用途に適しています。
- アプリケーション
9310 鋼は航空宇宙のギアやシャフトに最適です。 4140棒鋼 耐摩耗性があるため、クランクシャフト、車軸、鉱山機械などに使用されています。
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