内容
AISI 4140 対 4142 スチール: 特性の比較
- ジョン
AISI 4140 と AISI 4142 はどちらも同様の特性を持つ合金鋼です。主な違いは、4142 にはわずかに多くの炭素と少量のホウ素が含まれており、4140 と比較して耐摩耗性と硬化性が向上していることです。両方の鋼は同様の用途で使用されますが、4142 は優れた強度と耐久性が求められる用途に適しています。
これらの違いについてさらに詳しい情報が必要な場合は、プロのサプライヤーである SteelPro Group がより詳しい情報を提供し、お客様のニーズにお応えします。
4140および4142鋼の概要
4140 スチール
AISI 4140 鋼は、炭素、クロム、モリブデン、マンガンで構成された低合金鋼の一種です。これらの元素により、強度、靭性、耐摩耗性、中程度の耐腐食性が付与されます。そのため、衝撃や繰り返し荷重が頻繁に発生する高応力の用途に適しています。
- AISI 4140 鋼は、自動車や機械などの業界で、クランクシャフト、ドライブシャフト、ギア、車軸、油圧ロッド、工具部品の製造に使用されます。
4142 スチール
AISI 4142 は、4140 と比較して炭素、クロム、モリブデンの含有量が多い低合金鋼です。合金含有量が多いため硬化性が向上し、熱処理によって強度を高めることができます。ただし、コストが高く、処理要件が特殊なため、要求の厳しい工業用途や自動車用途に適しています。
- AISI 4142 鋼は主に、自動車、航空宇宙、重機などの要求の厳しい用途における高強度ギア、クランクシャフト、車軸、油圧ロッドに使用されます。
4140 vs 4142 化学組成
| エレメント | 4140 スチール | 4142 スチール |
| カーボン（C） | 0.38-0.43% | 0.40-0.45% |
| クロム（Cr） | 0.80-1.10% | 0.80-1.10% |
| マンガン (Mn) | 0.75-1.00% | 0.75-1.00% |
| モリブデン (Mo) | 0.15-0.25% | 0.20-0.30% |
| ケイ素 (Si) | 0.15-0.35% | 0.15-0.35% |
| ホウ素（B） | – | 0.001-0.005% |
炭素含有量
4142 鋼は、4140 鋼 (0.38-0.43%) と比較して、炭素含有量がわずかに高くなっています (0.40-0.45%)。これにより、熱処理中にセメンタイトなどのより硬い微細組織の形成が促進され、硬度と強度が向上します。
モリブデン含有量
4142 鋼は、4140 鋼 (0.15-0.25%) よりもわずかに高いモリブデン含有量 (0.20-0.30%) を持ち、熱処理中に鋼をより均一かつ深く硬化させることで焼入れ性を向上させます。また、鋼を強化することで耐摩耗性も向上します。
ホウ素含有量
4142 鋼には少量のホウ素 (0.001-0.005%) が含まれており、これにより鋼をより深く均一に硬化させることで熱処理中の硬化性が向上します。これは通常、4140 鋼には含まれていません。
4140鋼と4142鋼の機械的特性
| プロパティ | 4140 スチール | 4142 スチール |
| 引張強度 | 655 MPa (95,000 psi) | 690 MPa (100,000 psi) |
| 降伏強度 | 415 MPa (60,000 psi) | 450 MPa (65,000 psi) |
| 破断伸度 | 20-25% | 20-25% |
| 硬度（HB） | 197 HB | 200 HB |
| 衝撃靭性 | 27 J (20 フィートポンド) | 30 J (22 フィートポンド) |
| ポアソン比 | 0.29 | 0.29 |
両方 4140 そして 4142 鋼 優れた強度、硬度、靭性を備え、中程度から高負荷の下で信頼性の高いパフォーマンスを保証します。適切な熱処理によりかなりの硬度を達成できますが、4142 は特に厚い部分でより深い硬化を提供する傾向があります。
4240 鋼と比較すると、4142 は炭素とクロムの含有量が多いため、強度、硬度、硬化性に優れています。優れた機械的特性が求められる用途で非常に優れた性能を発揮します。
4140 鋼と 4142 鋼の長所と短所
| スチールタイプ | メリット | デメリット |
| 4142 スチール | 炭素とクロムの増加により、強度、硬度、焼入れ性が向上します。 | 4140よりも高価です。 |
| 特に厚い部分では、耐摩耗性が向上し、硬化が深くなります。 | 4140 に比べて機械加工が困難です。 | |
| 4140 スチール | 強度、靭性、加工性の優れたバランス。 | 特に厚い部分では、4142 よりも硬化性と耐摩耗性が低くなります。 |
| 汎用アプリケーションではコスト効率が高くなります。 | – |
4140 および 4142 鋼の異なる用途
AISI 4140 と AISI 4142 の用途は非常に似ており、どちらも高い強度、靭性、耐摩耗性が求められる部品に使用されます。これらの材料は、自動車、航空宇宙、重機などの分野で広く利用されています。どちらの鋼も、ギア、シャフト、クランクシャフト、車軸、油圧ロッドなどの部品の製造に適しています。
ただし、重要な違いは、要求されるパフォーマンスの程度にあります。
AISI 4140 はコスト効率が高く、汎用アプリケーションに適しています。合金含有量が多い AISI 4142 は、優れた強度と耐摩耗性が求められる航空宇宙部品や高耐久性シャフトなど、要求の厳しい高性能部品に使用されます。
4140 および 4142 鋼製品: お客様のニーズに合わせたカスタマイズ
SteelPro Group では、4140 鋼と 4142 鋼の両方の化学組成仕様を満たす高品質の鋼製品を提供しています。窒化、焼鈍など、さまざまな処理オプションを提供し、お客様のアプリケーションで最適なパフォーマンスを実現します。
また、 D2のようなナイフ鋼優れた強度、硬度、耐摩耗性など、どのようなニーズにも対応できる当社の多用途製品は、お客様の特定のニーズに合わせてカスタマイズできます。
