1026鋼:特性と主な用途
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1026鋼は中炭素合金鋼として分類され、主に鉄で構成されており、炭素含有量は約0.26%です。この鋼種はAISI/SAE分類システムに属し、強度、延性、および靭性の良好なバランスで知られています。1026鋼の主な合金元素には、焼入れ性と強度を向上させるマンガン、小さな量のリンと硫黄が含まれており、これは機械加工性と延性に影響を与える可能性があります。
包括的な概要
1026鋼はさまざまな工学用途における多用途性で広く認識されています。中炭素含有量は знач力および硬度を実現し、耐久性と摩耗抵抗が求められる部品に適しています。鋼の固有の特性には、製造プロセスに不可欠な良好な溶接性と機械加工性が含まれます。
1026鋼の利点:
- 強度と靭性:中炭素含有量は強度と靭性の良好な組み合わせを提供し、構造用途に適しています。
- 溶接性:1026鋼はさまざまな方法で溶接可能で、製造プロセスにおいて有利です。
- コスト効果:一般的に、高合金鋼に比べて手頃な価格であり、多くの産業で人気の選択肢です。
1026鋼の制約:
- 腐食抵抗:ステンレス鋼に比べて、1026鋼は腐食に対する抵抗が限られており、特定の環境下では保護コーティングが必要になる場合があります。
- 焼入れ性:良好な焼入れ性を持っているものの、高炭素または合金鋼と同じ硬度レベルには達しない可能性があります。
歴史的に、1026鋼はその機械的特性と製造の容易さから、自動車部品、機械部品、構造要素を含むさまざまな用途に使用されてきました。
代替名、基準、及び同等品
基準機関 | 名称/グレード | 原産国/地域 | 備考/注釈 |
---|---|---|---|
UNS | G10260 | 米国 | AISI 1026に最も近い同等品 |
AISI/SAE | 1026 | 米国 | 北米で一般的に使用される |
ASTM | A519 | 米国 | シームレスカーボンおよび合金鋼の機械チューブに関する標準仕様 |
EN | 1.1121 | ヨーロッパ | 類似の特性、わずかな組成の違い |
DIN | C22E | ドイツ | 炭素含有量にわずかな違いがある比較可能なグレード |
JIS | S45C | 日本 | 異なる機械的特性の類似グレード |
同等のグレードの違いは、特定の炭素および合金元素の割合にあります。これが機械的特性や特定の用途に対する適合性に影響を与える可能性があります。たとえば、1.1121およびC22Eは類似していますが、特定の組成に基づいて焼入れ性や靭性に変動があるかもしれません。
主な特性
化学組成
元素(記号と名前) | 割合範囲(%) |
---|---|
C(炭素) | 0.24 - 0.29 |
Mn(マンガン) | 0.60 - 0.90 |
P(リン) | ≤ 0.04 |
S(硫黄) | ≤ 0.05 |
Si(シリコン) | ≤ 0.10 |
1026鋼の主な合金元素は重要な役割を果たします:
- 炭素(C):熱処理を通じて強度と硬度を向上させます。
- マンガン(Mn):焼入れ性と引張強度を改善します。
- リン(P)および硫黄(S):機械加工性に影響を与え、より低いレベルが延性の向上に好ましいです。
機械的特性
特性 | 状態/テンパ | テスト温度 | 典型値/範囲(メートル法) | 典型値/範囲(インペリアル) | テスト方法の基準 |
---|---|---|---|---|---|
引張強度 | 焼きなまし | 室温 | 550 - 700 MPa | 80 - 102 ksi | ASTM E8 |
耐力(0.2%オフセット) | 焼きなまし | 室温 | 310 - 450 MPa | 45 - 65 ksi | ASTM E8 |
伸び | 焼きなまし | 室温 | 20 - 30% | 20 - 30% | ASTM E8 |
硬度(ブリネル) | 焼きなまし | 室温 | 150 - 200 HB | 150 - 200 HB | ASTM E10 |
衝撃強度(シャルピー) | 焼きなまし | -20 °C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
1026鋼の機械的特性は、優れた強度と延性を要求される用途に適しています。耐力と引張強度は構造部品に十分であり、伸びは良好な成形性を示しています。
物理的特性
特性 | 条件/温度 | 値(メートル法) | 値(インペリアル) |
---|---|---|---|
密度 | 室温 | 7.85 g/cm³ | 0.284 lb/in³ |
融点 | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
熱伝導率 | 室温 | 50 W/m·K | 29 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
比熱容量 | 室温 | 0.46 kJ/kg·K | 0.11 BTU/lb·°F |
1026鋼の密度は、用途に応じた質量を示し、重量に敏感な用途において重要です。融点は高温プロセスにおいて重要であり、熱伝導率は熱処理および機械加工プロセスに影響を与えます。
腐食抵抗
腐食因子 | 濃度(%) | 温度(°C/°F) | 抵抗評価 | 備考 |
---|---|---|---|---|
大気 | - | - | 普通 | 錆に対して感受性が高い |
塩化物 | - | - | 良くない | 浸食ピッティングのリスク |
酸 | - | - | 良くない | 推奨されない |
アルカリ | - | - | 普通 | 中程度の抵抗 |
1026鋼は、特に塩化物環境において、限られた腐食抵抗を示し、ピッティングが発生する可能性があります。304や316などのステンレス鋼と比較すると、1026鋼は腐食環境での保護コーティングまたは処理が必要です。
耐熱性
特性/制限 | 温度(°C) | 温度(°F) | 備考 |
---|---|---|---|
最大連続使用温度 | 400 °C | 752 °F | 中程度の温度に適している |
最大間欠使用温度 | 500 °C | 932 °F | 短期間の露出のみに適している |
スケーリング温度 | 600 °C | 1112 °F | この温度を超えると酸化のリスク |
高温で、1026鋼は強度を維持しますが、適切に保護されない場合は酸化が始まる可能性があります。高温用途での性能は、高合金鋼と比べて制限されます。
加工特性
溶接性
溶接プロセス | 推奨フィラー金属(AWS分類) | 典型的なシールドガス/フラックス | 備考 |
---|---|---|---|
MIG | ER70S-6 | アルゴン + CO2 | 一般的な溶接に適している |
TIG | ER70S-2 | アルゴン | クリーンな溶接、スパッタが少ない |
スティック | E7018 | - | 屋外作業に適している |
1026鋼は、MIGおよびTIG溶接を含むさまざまな方法で溶接可能と見なされます。特に厚いセクションで亀裂を避けるために、予熱が必要な場合があります。溶接後の熱処理は、溶接の特性を向上させることができます。
機械加工性
機械加工パラメータ | 1026鋼 | AISI 1212 | 備考/ヒント |
---|---|---|---|
相対機械加工性インデックス | 70 | 100 | 1212は加工が容易です |
典型的な切断速度 | 30 m/min | 50 m/min | 工具に応じて調整 |
1026鋼の機械加工性は中程度であり、さまざまな機械加工操作に適しています。最適な結果を得るためには、適切な工具と切削速度が不可欠です。
成形性
1026鋼は、冷間および熱間成形プロセスに適した良好な成形性を示します。作業硬化率は中程度であり、亀裂のリスクなく複雑な形状に成形することが可能です。曲げ半径は材料の厚さに基づいて考慮する必要があります。
熱処理
処理プロセス | 温度範囲(°C/°F) | 典型的な浸漬時間 | 冷却方法 | 主な目的 / 期待される結果 |
---|---|---|---|---|
焼きなまし | 700 - 800 °C / 1292 - 1472 °F | 1 - 2時間 | 空気 | 延性を向上させ、硬度を減少させる |
焼入れ | 800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F | 30分 | 油または水 | 硬度と強度を増加させる |
テンパリング | 400 - 600 °C / 752 - 1112 °F | 1時間 | 空気 | 脆さを減少させ、靭性を改善する |
熱処理プロセスは、1026鋼の微細構造に大きな影響を与え、その機械的特性を向上させます。焼きなましは鋼を柔らかくし、焼入れは硬度を向上させ、テンパリングは強度と延性のバランスをとります。
典型的な用途と最終用途
産業/セクター | 特定の用途例 | この用途で利用される鋼の主な特性 | 選定理由 |
---|---|---|---|
自動車 | ドライブシャフト | 高強度、良好な延性 | ストレス下での耐久性 |
機械 | ギア | 摩耗抵抗、靭性 | 運転の信頼性 |
建設 | 構造ビーム | 強度、溶接性 | 製造の容易さ |
その他の用途には:
- 流体輸送用のパイプとチューブ
- ファスナーとボルト
- 自動車のシャーシ部品
1026鋼は、その優れた強度、延性、および機械加工性のバランスにより、性能とコスト効果の両方が求められる部品に適しているため、これらの用途に選ばれます。
重要な考慮事項、選択基準、およびさらなる洞察
特徴/特性 | 1026鋼 | AISI 1045 | AISI 1018 | 短い利点/欠点またはトレードオフノート |
---|---|---|---|---|
主な機械的特性 | 中程度の強度 | 高い強度 | 低い強度 | 1045はより優れた強度を提供し、1018は機械加工が容易です。 |
主な腐食面 | 普通 | 普通 | 良好 | 1018はより優れた腐食抵抗を持ちます。 |
溶接性 | 良好 | 良好 | 優れている | 1018はより溶接が容易です。 |
機械加工性 | 中程度 | 中程度 | 良好 | 1018はより加工が容易です。 |
成形性 | 良好 | 普通 | 良好 | 1026と1018は成形に優れています。 |
相対コストの近似 | 中程度 | 高い | 低い | 1018はしばしば安価です。 |
典型的な入手可能性 | 一般的 | 一般的 | 非常に一般的 | 1018は広く入手可能です。 |
1026鋼を選択する際の考慮事項には、その機械的特性、コスト効果、および入手可能性が含まれます。強度と延性の良好なバランスを提供する一方で、AISI 1045の方が高い強度を提供し、AISI 1018は特定の用途においてよりコスト効果が高いかもしれません。アプリケーションの具体的な要件を理解することが、選定プロセスをガイドし、最適な性能と信頼性を確保します。