1065 スチール: 特性と主要な用途
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1065鋼は中炭素鋼に分類され、主に鉄で構成されており、炭素含有量は約0.65%です。この鋼のグレードは優れた硬度と耐摩耗性で知られ、高強度と耐久性が求められる用途に適しています。1065鋼の主な合金成分は炭素であり、機械的特性、特に硬度と引張強度に重要な影響を与えます。
包括的な概要
1065鋼はAISI/SAE分類システムに分類され、高強度と靭性が必要な用途にしばしば使用されます。その炭素含有量は、硬度と延性の良好なバランスを提供し、性能を向上させるために熱処理が可能です。この鋼の固有特性には、高引張強度、良好な耐摩耗性、熱処理プロセスによって硬化できる能力が含まれます。
利点と制限
| 利点 | 制限 |
|---|---|
| 高い硬度と耐摩耗性 | 過硬化の場合、脆くなる傾向がある |
| 良好な加工性 | 限られた耐腐食性 |
| 優れた強度対重量比 | 変形を避けるために慎重な熱処理が必要 |
| 高合金鋼に比べて比較的低コスト | 高温用途には不向き |
1065鋼は、その多様性とコスト効果のために市場で重要な地位を占めています。工具、刃、強度と硬度の組み合わせを必要とする他の部品の製造に一般的に使用されます。歴史的には、工業機械から消費者製品までさまざまな用途で利用されてきました。
代替名、基準、同等物
| 標準機関 | 指定/グレード | 出身国/地域 | ノート/備考 |
|---|---|---|---|
| UNS | G10650 | アメリカ合衆国 | AISI 1065に最も近い同等物 |
| AISI/SAE | 1065 | アメリカ合衆国 | 工具製造に一般的に使用される |
| ASTM | A108 | アメリカ合衆国 | 鋼棒の標準仕様 |
| EN | C65 | ヨーロッパ | 微小な成分の違い |
| JIS | S65C | 日本 | 類似の特性だが熱処理の推奨が異なる |
上の表は、1065鋼に関するさまざまな基準と同等物を示しています。C65やS65Cのようなグレードは似ているように見えるかもしれませんが、成分や熱処理の推奨に微妙な違いがあり、特定のアプリケーションでの性能に影響を与える可能性があります。
主要特性
化学組成
| 元素（記号と名称） | 割合範囲 (%) |
|---|---|
| C（炭素） | 0.60 - 0.70 |
| Mn（マンガン） | 0.60 - 0.90 |
| Si（シリコン） | 0.15 - 0.40 |
| P（リン） | ≤ 0.04 |
| S（硫黄） | ≤ 0.05 |
1065鋼の主な合金成分は炭素であり、硬度と強度を高めます。マンガンは硬化性と引張強度の向上に寄与し、シリコンは製鋼中の脱酸に役立ちます。リンと硫黄の低いレベルは延性と靭性を維持するのに役立ちます。
機械的特性
| 特性 | 条件/テンパー | 試験温度 | 典型的な値/範囲（メートル法 - SI単位） | 典型的な値/範囲（インペリアル単位） | 試験方法の参考基準 |
|---|---|---|---|---|---|
| 引張強度 | 焼きなまし | 室温 | 600 - 850 MPa | 87 - 123 ksi | ASTM E8 |
| 降伏強度（0.2%オフセット） | 焼きなまし | 室温 | 350 - 550 MPa | 51 - 80 ksi | ASTM E8 |
| 伸び率 | 焼きなまし | 室温 | 15 - 20% | 15 - 20% | ASTM E8 |
| 硬度 | 焼きなまし | 室温 | 170 - 210 HB | 170 - 210 HB | ASTM E10 |
| 衝撃強度 | 焼き入れ＆テンパー処理 | -20°C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
1065鋼の機械的特性は、高強度と靭性が求められる用途に適しています。その引張強度と降伏強度は、重要な荷重に耐える能力を示しており、伸び率は変形しても破断しない延性を反映しています。硬度値は、耐摩耗性が求められる用途に効果的であることを示唆しています。
物理特性
| 特性 | 条件/温度 | 値（メートル法 - SI単位） | 値（インペリアル単位） |
|---|---|---|---|
| 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 | 45 W/m·K | 31 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
| 比熱容量 | 室温 | 0.46 J/g·K | 0.11 BTU/lb·°F |
| 電気抵抗 | 室温 | 0.0000015 Ω·m | 0.0000009 Ω·in |
1065鋼の密度は、その体積あたりの質量を示し、重量に敏感な用途にとって重要です。融点は高温を伴うプロセスにとって重要であり、熱伝導率と比熱容量は熱移動に関与する用途にとって重要です。
耐腐食性
| 腐食剤 | 濃度 (%) | 温度 (°C/°F) | 耐久評価 | ノート |
|---|---|---|---|---|
| 塩水 | 3.5% | 25°C/77°F | 良好 | ピッティング腐食のリスク |
| 硫酸 | 10% | 20°C/68°F | 悪い | 推奨しない |
| 塩素化合物 | 1% | 30°C/86°F | 悪い | 応力腐食割れに対して感受性があります |
1065鋼は、特に高濃度の塩素や酸性条件の環境において限られた耐腐食性を示します。ピッティングや応力腐食割れに対して感受性があり、ステンレス鋼と比較すると海洋や化学用途にはあまり適していません。4140や1045のようなグレードは、合金成分のためにより良い耐腐食性を提供します。
耐熱性
| 特性/限界 | 温度 (°C) | 温度 (°F) | 備考 |
|---|---|---|---|
| 最大連続使用温度 | 400°C | 752°F | 限られた酸化耐性 |
| 最大間欠的使用温度 | 500°C | 932°F | スケーリングのリスク |
| クリープ強度 | 300°C | 572°F | 劣化が始まる |
高温では、1065鋼は酸化やスケーリングを経験し、その機械的特性が損なわれる可能性があります。高温用途での性能は限られており、持続的な高熱で作動する部品には不向きです。
製造特性
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 | ノート |
|---|---|---|---|
| MIG | ER70S-6 | アルゴン/CO2 | 予熱を推奨 |
| TIG | ER70S-2 | アルゴン | 溶接後熱処理が必要 |
1065鋼は、MIGやTIGの一般的なプロセスを使用して溶接できますが、亀裂を防ぐために予熱がしばしば推奨されます。溶接後熱処理は、応力を緩和し、靭性を向上させるのに役立ちます。
加工性
| 加工パラメータ | 1065鋼 | AISI 1212 | ノート/ヒント |
|---|---|---|---|
| 相対加工性インデックス | 60% | 100% | 1212の方が加工が容易 |
| 典型的な切削速度（旋削） | 30 m/min | 50 m/min | 工具摩耗に応じて調整 |
1065鋼は良好な加工性を持っていますが、一部の低炭素鋼ほど加工が容易ではありません。適切な切削工具と速度を使用することで、加工効率を向上させることができます。
成形性
1065鋼は中程度の成形性を示し、冷間および熱間成形プロセスに適しています。しかし、成形操作中には作業硬化効果を考慮することが重要であり、過度の変形は脆化を引き起こす可能性があります。
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 | 主要な目的/期待される結果 |
|---|---|---|---|---|
| 焼きなまし | 700 - 800°C / 1292 - 1472°F | 1 - 2時間 | 空冷 | 柔軟化、延性の向上 |
| 焼入れ | 800 - 900°C / 1472 - 1652°F | 30分 | 油または水 | 硬化 |
| テンパー処理 | 150 - 300°C / 302 - 572°F | 1時間 | 空冷 | 脆性の低減 |
熱処理プロセスは、1065鋼の微細構造と特性に大きな影響を与えます。焼きなましは鋼を柔らかくし、焼入れは硬度を高めます。テンパー処理は脆性を低減し、靭性を向上させるために重要です。
典型的な用途と最終用途
| 産業/セクター | 特定の用途例 | この用途で活用される主要な鋼の特性 | 選択理由（簡潔に） |
|---|---|---|---|
| 工具製造 | 切削工具 | 高い硬度、耐摩耗性 | 耐久性が必須 |
| 自動車 | ギアシャフト | 高強度、靭性 | 性能にとって重要 |
| 建設 | 構造部品 | 良好な強度対重量比 | コスト効果の高いソリューション |
その他の用途には：
-
- 産業用切削工具の刃
-
- バネおよびファスナー
-
- 農業機器
1065鋼は、ストレス下での耐久性を必要とする部品に最適であるため、強度、硬度、コスト効果の優れたバランスが求められています。
重要な考慮事項、選択基準、さらなる洞察
| 特徴/特性 | 1065鋼 | AISI 4140 | AISI 1045 | 簡潔な利点/欠点またはトレードオフのノート |
|---|---|---|---|---|
| 主要な機械的特性 | 高い硬度 | より高い靭性 | 中程度の硬度 | 1065は硬いが、4140は靭性が高い |
| 主要な腐食的側面 | 良好 | 良好 | 良好 | 4140はより良い耐性を提供 |
| 溶接性 | 中程度 | 良好 | 中程度 | 4140は溶接が容易 |
| 加工性 | 中程度 | 良好 | 中程度 | 4140の方が加工が容易 |
| 成形性 | 中程度 | 乏しい | 中程度 | 1065の方が成形しやすい |
| 概算相対コスト | 低 | 中程度 | 低 | 1065はコスト効果が高い |
| 典型的な入手可能性 | 一般的 | 一般的 | 一般的 | すべてのグレードが広く利用可能 |
1065鋼を選択する際は、その機械的特性、コスト効果、および入手可能性を考慮してください。優れた硬度と耐摩耗性を提供する一方で、腐食耐性と高温での性能の制限も考慮する必要があります。また、その加工性と溶接性は、特定の用途に対する選択にも影響を与えることがあります。特にAISI 4140やAISI 1045の他のグレードとの比較において重要です。
3件のコメント
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