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AISI 4130 合金鋼ガイド: 特性、製品、用途
- ジョン
4130 合金鋼が、ジェット エンジンから大型建設機械まで、あらゆるものに重要な役割を果たしていることをご存知ですか? この鋼は非常に汎用性が高く、熱処理によって特定の硬度と靭性レベルを達成できるため、ギア、クランクシャフト、ドリル カラーなどの要求の厳しいコンポーネントに最適です。
SteelPro Group では、最も厳しい工業規格を満たす認定 4130 鋼を提供しています。しかし、その入手方法について詳しく説明する前に、まずこの合金がなぜ広く使用されているのかを見てみましょう。
4130 スチールとは何ですか?
4130 鋼はクロモリとも呼ばれ、クロムとモリブデンで作られた低合金鋼です。通常、0.8% ～ 1.1% のクロムと 0.15% ～ 0.25% のモリブデンが含まれており、材料を強化します。この鋼は、強度、靭性、耐疲労性を兼ね備えていることで知られています。低炭素鋼に分類され、特に焼きなましまたは焼きならしの状態では溶接や機械加工が容易です。ただし、硬化すると作業が難しくなります。
- 4130 の最大動作温度はどれくらいですか?
最高 315ºC (600ºF) の温度で動作できるため、汎用性がさらに高まります。
4130 鋼は何に使用されますか?
- 自動車産業: コネクティングロッド、ステアリングアーム、ステアリングジョイント、ハーフシャフト、ボルト、スタッド、ネジ、ギア、構造部品。
- 航空宇宙産業航空機の外装部品、構造部品、着陸装置部品、ファスナー、シャフト。
- 石油・ガス産業: ドリルロッド、ダウンホールツール、坑口装置、ポンプ、バルブ、圧力容器、フランジ付きパイプ継手、セルフロックナット。
- 製造・機械: 油圧シリンダー、シャフト、ツールホルダー、機械フレーム、ギア、ベアリング、スピンドル、構造部品。
- 建設・インフラ: 構造梁、橋梁、レール部品、重機、クレーン部品、ボルト、ナット、ファスナー。
4130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 4130 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 4130 鋼を提供しています。
| 国/地域 | スタンダード | グレード |
| 中国 | やぶ | 25CrMo |
| 国際 | A30252 | |
| 日本 | JIS | SCM430 |
| アメリカ | ASTM | 4130 |
| ドイツ | DIN EN/DIN | 25CrMo4 |
| W-Nr. | 1.7218 | |
| L-Nr. | 1.7214 |
4130鋼の化学成分
| 要素 | 内容 |
| カーボン（C） | 0.28~0.33 |
| ケイ素 (Si) | 0.15~0.35 |
| マンガン (Mn) | 0.4~0.6 |
| リン (P) | ≤0.035 |
| 硫黄（S） | ≤0.04 |
| クロム（Cr） | 0.8~1.1 |
| ニッケル（Ni） | ≤0.25 |
| 銅（Cu） | ≤0.35 |
| モリブデン (Mo) | 0.15~0.25 |
4130鋼の機械的性質
| 機械的特性 | 数値（メトリック） | 価値（英語） |
| 硬度（ブリネル） | 255 HB | 255 HB |
| 引張強度 | 930MPa | 135ksi |
| 降伏強度 | 725MPa | 105ksi |
| 伸び | 16% | 16% |
| 面積の縮小 | 55% | 55% |
| 弾性係数 | 205GPa | 29,700 ksi |
| 体積弾性率 | 160GPa | 23,200 ksi |
| せん断弾性係数 | 80.0 万気圧 | 11,600 ksi |
| ポアソン比 | 0.29 | 0.29 |
| 加工性 | 70% | 70% |
4130 鋼の物理的特性
| 物理的性質 | 数値（メトリック） | 価値（英語） |
| 密度 | 7.85 g/cm³ | 0.284 lb/in³ |
| 融点 | 1425℃ | 2600°F |
| 熱膨張係数 | 12.6μm/m-℃ | 7.0 × 10⁻⁶ インチ/インチ-°F |
4130鋼の熱特性
| 熱特性 | 数値（メトリック） | 温度（メートル法） | 価値（英語） | 温度（英語） |
| 比熱容量 | 0.477 J/g-℃ | ≥100°C | 0.114 BTU/ポンド-°F | ≥212°F |
| 0.523 J/g-℃ | 150～200℃ | 0.125 BTU/ポンド-°F | 302-392°F | |
| 0.837 J/g-℃ | 750～800℃ | 0.200 BTU/ポンド-°F | 1380～1470°F | |
| 熱伝導率 | 30.1W/mK | 1200℃ | 209 BTU-in/hr-ft²-°F | 2190°F |
| 40.7W/mK | 300°C | 282 BTU-インチ/時-ft²-°F | 572°F | |
| 42.7W/mK | 100℃ | 296 BTU-インチ/時-ft²-°F | 212°F |
4130 鉄鋼製造
鍛造
鍛造は、 954°C および 1204°C (1750°F および 2200°F)この範囲では、鋼は展性があり、高圧下で成形できます。低温で鍛造すると、結晶構造が不均一になる可能性があり、追加の処理が必要になります。仕上げ温度が低いと、通常、結晶粒度は細かくなります。
熱処理
- アニーリング
このプロセスは通常、 843°C (1550°F)鋼はこの温度に保たれ、その後、 1時間あたり50°F未満（1時間あたり28°C未満） への 900°F（482°C）続いて空冷します。これにより作業が容易になります。
- ノーマライゼーション
4130鋼は加熱されて 900°C（1650°F） その後、油で急冷します。これにより、粒子構造が洗練され、均一な特性が確保されます。温度は約 50°F (10°C) 望ましい結果に応じて異なります。
- 硬化
4130は加熱されて 815°C ～ 870°C (1500°F ～ 1600°F) その後、断面サイズに応じて油または水中で焼き入れされます。この硬化プロセスにより、強度と耐摩耗性が向上します。
- 焼き戻し
これは、 398°C および 565°C (750°F および 1050°F) 強度と靭性を調整します。焼戻し温度を低くすると強度は上がりますが、 200°C ～ 420°C (400°F ～ 790°F) 脆さを防ぐためです。
冷間加工
冷間加工では、通常、鋼を焼きなましまたは焼鈍した後、室温で鋼を成形します。これにより、ひずみ硬化によって鋼が強化されますが、硬度が増すため、それ以上の成形が困難になる場合があります。
4130 鉄鋼加工
カッティング
4130鋼の切断は、高速度鋼や超硬合金の刃先を持つ工具を使用して行われます。一般的な技術には以下が含まれます。 レーザー切断, ウォータージェット切断あるいは バンドソーレーザー切断は正確で、後処理の必要性を最小限に抑えます。
溶接
4130鋼は市販の方法で簡単に溶接できます。鋼を 150°C ～ 260°C (300°F ～ 500°F) が推奨され、低水素電極を使用する必要があります。溶接後、特に厚い部分では、内部応力を軽減するために、溶接後の応力緩和熱処理が必要になる場合があります。鋼は、歪みを防ぐためにゆっくりと冷却する必要があります。
表面処理
表面処理、例えば 炭化は、鋼の耐摩耗性を高めるために、硬化した外層を形成するために使用されます。このプロセスにより、コアの強度を保ちながら耐久性が向上します。さらに、 メッキ, コーティングあるいは 絵画 特に過酷な環境下で鋼を腐食から保護するために適用されます。
4130 スチール製品仕様
| 製品タイプ | サイズ範囲（メートル法） | サイズ範囲（英語） |
| 丸棒 | 5 mm～300 mm（直径） | 0.20インチ～12インチ（直径） |
| スクエアバー | 5 mm～150 mm（辺の長さ） | 0.20インチ～6インチ（辺の長さ） |
| 六角棒 | 10 mm～100 mm（辺の長さ） | 0.39インチ～4インチ（辺の長さ） |
| フラットバー | 10mm～200mm（幅/厚さ） | 0.39インチ～8インチ（幅/厚さ） |
| プレート | 3mm～100mm（厚さ） | 0.12インチ～4インチ（厚さ） |
| チューブ | 19 mm ～ 150 mm (外径) | 0.75インチ～6インチ（外径） |
| 溶接パイプ | 10 mm～50 mm（壁厚） | 0.39インチ～2インチ（壁の厚さ） |
| シームレスパイプ | 15 mm ～ 200 mm (外径) | 0.59インチ～8インチ（外径） |
4130合金鋼に関するよくある質問
4130 スチールはステンレスですか?
いいえ、4130 鋼はステンレスではありません。低合金鋼なので、ステンレス鋼のように耐腐食性に必要な高クロム含有量はありません。
4130 鋼と 4140 鋼の違いは何ですか?
主な違いは炭素含有量です。4130 は炭素含有量が少ないため、溶接しやすく、機械加工も容易です。 4140 炭素含有量が高いため、強度と耐摩耗性が向上し、高負荷用途に適しています。
信頼性とパフォーマンスのために4130鋼を選択してください
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