1117鋼：特性と主要な応用の概要

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1117スチールは中炭素合金鋼に分類されており、主にその優れた加工性と良好な機械的特性で知られています。これは、さまざまな用途での性能を向上させるために炭素、マンガン、およびその他の合金元素のバランスの取れた組成を含んでいます。1117スチールの主な合金元素には以下が含まれます：

  • 炭素 (C): 通常、約0.13%から0.20%で、硬度と強度に寄与します。
  • マンガン (Mn): 約0.60%から0.90%で、強化性と引張強度を改善します。
  • 鉄 (Fe): 組成のバランスを提供し、鋼の基本構造を構成します。

特性と性質

1117スチールは、その良好な延性、強度、および靭性によって特徴付けられ、幅広いエンジニアリングアプリケーションに適しています。その固有の特性には以下が含まれます：

  • 高い加工性: このスチールグレードは、その好ましい切削特性により、精密加工アプリケーションでよく使用されます。
  • 良好な溶接性: 溶接可能ですが、亀裂を避けるために前加熱と後熱処理が推奨されます。
  • 中程度の強化性: より高い硬度レベルを得るために熱処理が可能であり、さまざまな用途に対して多用途です。

利点と制限

利点 (長所) 制限 (短所)
優れた加工性 限られた耐腐食性
良好な溶接性 高合金鋼に対して中程度の強化性
熱処理に適している 高温用途には理想的ではない

1117スチールは、その特性のバランスとコスト効率のために市場で重要な地位を占めています。自動車部品、機械部品、およびさまざまな構造用途の製造に一般的に使用されます。

代替名、規格、および同等品

標準組織 指定/グレード 発祥国/地域 注釈/備考
UNS G11170 アメリカ AISI 1018に最も近い同等品
AISI/SAE 1117 アメリカ AISI 1015との少量の組成の違い
ASTM A108 アメリカ 冷間仕上げ炭素鋼バーの標準仕様
EN 1.0718 ヨーロッパ C45Eに相当
JIS S45C 日本 異なる炭素含有量で類似の特性

上記の表は、1117スチールに関連するさまざまな指定や規格を強調しています。特に、AISI 1018や1117のようなグレードはしばしば同等とみなされますが、1117は通常、やや高いマンガン含有量を持っており、これがその強化性と強度を向上させることがあります。

主要特性

化学組成

元素 (記号と名称) パーセンテージ範囲 (%)
C (炭素) 0.13 - 0.20
Mn (マンガン) 0.60 - 0.90
Fe (鉄) バランス

1117スチールの主な合金元素は、その特性を定義する上で重要な役割を果たしています。炭素は硬度と強度を増加させ、マンガンは強化性と引張強度を向上させ、良好な耐摩耗性を必要とするアプリケーションに適しています。

機械的特性

特性 条件/温度 典型的な値/範囲 (メートル法) 典型的な値/範囲 (インペリアル) 試験方法の参照標準
引張強度 アニーリング 450 - 650 MPa 65 - 95 ksi ASTM E8
降伏強度 (0.2%オフセット) アニーリング 250 - 400 MPa 36 - 58 ksi ASTM E8
伸び アニーリング 20 - 30% 20 - 30% ASTM E8
硬度 (ロックウェルB) アニーリング 80 - 90 HRB 80 - 90 HRB ASTM E18
衝撃強度 (シャルピー) -40°C 30 - 50 J 22 - 37 ft-lbf ASTM E23

これらの機械的特性の組み合わせにより、1117スチールは特に自動車および機械セクターのような良好な強度と延性を必要とするアプリケーションに適しています。中程度の降伏強度と引張強度により、重大な機械的負荷に耐えながら構造的完全性を維持することができます。

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 - 7.85 g/cm³ 0.284 lb/in³
融点 - 1425 - 1540 °C 2600 - 2800 °F
熱伝導率 20°C 50 W/m·K 34.5 BTU·in/h·ft²·°F
比熱容量 - 460 J/kg·K 0.11 BTU/lb·°F

1117スチールの密度と融点は、高温アプリケーションに適していることを示していますが、その熱伝導率は効果的な熱放散を示唆しており、これは加工プロセスに有益です。

腐食抵抗

腐食性物質 濃度 (%) 温度 (°C) 抵抗評価 注釈
塩化物 3-5 25 良好 ピッティング腐食のリスク
硫酸 10-20 20 不良 推奨されていない
水酸化ナトリウム 5-10 25 良好 応力腐食割れに敏感

1117スチールは、特に塩化物やアルカリ性物質を含む環境において中程度の腐食抵抗を示します。ただし、強酸を含むような非常に腐食性の環境での使用は推奨されません。304や316のようなステンレス鋼と比較すると、1117スチールは腐食に対して著しく抵抗が低く、厳しい環境にさらされるアプリケーションには適していません。

耐熱性

特性/限界 温度 (°C) 温度 (°F) 備考
最大連続使用温度 400 752 中程度の温度に適している
最大断続使用温度 500 932 短期間の曝露に耐えられる
スケーリング温度 600 1112 この温度を超えると酸化のリスク

高温では、1117スチールはその強度を維持しますが、長時間曝露されると酸化が発生する可能性があります。高温アプリケーションにおける性能は、より高い合金鋼と比較して制限されます。

加工特性

溶接性

溶接プロセス 推奨されるフィラー金属 (AWS分類) 典型的なシールドガス/フラックス 注釈
MIG ER70S-6 アルゴン + CO2 前加熱を推奨
TIG ER70S-2 アルゴン 後熱処理が必要な場合があります

1117スチールは一般的に溶接可能ですが、亀裂を避けるために注意が必要です。溶接の前に前加熱を行い、溶接後に熱処理を行うことでこれらのリスクを軽減し、強い溶接接合を確保できます。

加工性

加工パラメータ 1117スチール AISI 1212 注釈/ヒント
相対加工性指数 100 130 1117は1212よりも加工性が劣ります
典型的な切削速度 (旋盤加工) 50 m/min 60 m/min 工具に基づいて速度を調整

1117スチールは良好な加工性を提供しますが、AISI 1212よりもやや加工性が低いです。最良の結果を得るためには、最適な切削速度と工具を使用する必要があります。

成形性

1117スチールは良好な成形性を示し、冷間および熱間成形プロセスに適しています。亀裂のリスクを伴わずに曲げたり成形したりできますが、過度の加工硬化を避けるよう注意が必要です。

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
アニーリング 600 - 700 / 1112 - 1292 1 - 2 時間 空気 延性を改善し、硬度を減少させる
急冷 800 - 900 / 1472 - 1652 30分 オイルまたは水 硬度と強度を増加させる
焼戻し 400 - 600 / 752 - 1112 1時間 空気 脆さを減少させ、靭性を向上させる

熱処理プロセスは、1117スチールの微細構造と特性に大きな影響を与えます。アニーリングは延性を向上させ、急冷は硬度を増加させます。焼戻しは硬度と靭性のバランスを取るために重要です。

典型的な用途と最終用途

業界/セクター 特定の用途例 この用途で活用される鋼の主要特性 選択理由 (簡潔に)
自動車 ギアシャフト 高強度、良好な加工性 耐久性が必須
機械 クランクシャフト 靭性、延性 衝撃抵抗が必要
建設 構造部品 強度、溶接性 構造的完全性のために重要

1117スチールの他の用途には以下が含まれます：

  • ファスナーやボルトの製造
  • 精密加工部品の製作
  • 自動車のサスペンション部品の使用

これらの用途における1117スチールの選択は、主にその強度、加工性、溶接性のバランスによるもので、さまざまなエンジニアリングニーズに対応できる柔軟性のある選択肢です。

重要な考慮事項、選択基準、およびさらなる見解

特性/特性 1117スチール AISI 1018 AISI 4140 簡潔な長所/短所またはトレードオフの注記
主要機械的特性 中程度の強度 低い強度 高い強度 1117は特性のバランスを提供します
主要腐食特性 良好 良好 優れた 4140は腐食抵抗が優れています
溶接性 良好 良好 良好 4140は前加熱が必要な場合があります
加工性 良好 優れた 良好 1117は4140よりも加工が容易です
成形性 良好 良好 良好 4140は高合金含量のため成形性が劣ります
概算相対コスト 中程度 低い 高い 1117は多くの用途においてコスト効率が良いです
典型的な入手可能性 一般的 非常に一般的 一般的 1117はさまざまな形状で広く入手可能です

1117スチールを選択する際には、そのコスト効率、入手可能性、および特定の用途に対する適合性が考慮されます。良好な機械的特性を提供する一方で、高い腐食抵抗や極端な温度を必要とする環境には最適でない場合があります。その加工性と溶接性により、さまざまな業界の精密部品に好まれる選択肢となっています。

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    DX51Dスチールは、主に低炭素微鋼として分類される亜鉛メッキ鋼の広く認識されたグレードです。その優れた成形性と溶接性に特徴づけられ、特に自動車や建設業界においてさまざまな用途で人気の選択肢となっています。DX51Dの主な合金元素には、一般的に炭素（C）含有量が0.2％未満の鉄（Fe）と、微量のマンガン（Mn）、リン（P）、硫黄（S）が含まれます。スチールを亜鉛（Zn）でコーティングする亜鉛メッキプロセスは、その耐腐食性を大幅に向上させます。 包括的な概要 DX51Dスチールは、良好な機械的特性と耐腐食性を要求される用途で主に使用されます。その低炭素含有量は、優れた延性と成形性に寄与し、容易に形状を変えたり溶接したりすることが可能です。亜鉛メッキプロセスは、スチールを錆から保護するだけでなく、見た目にも機能的にも美しい滑らかな表面仕上げを提供します。 DX51Dスチールの利点： - 耐腐食性：亜鉛コーティングが環境要因から保護バリアを提供します。 - 成形性：低い炭素含有量により、容易に形状変更や曲げが可能です。 - 溶接性：標準的な方法を使用して溶接することができ、さまざまな用途に対応可能です。 DX51Dスチールの制限： - 強度：高炭素鋼と比較すると、DX51Dは高い強度を必要とする用途には適していない可能性があります。 - 温度感度：高温での性能が劣化する可能性があり、高温環境での使用が制限されます。 歴史的に、DX51Dは軽量構造の開発において重要な役割を果たしてきました。特に自動車セクターでは、燃費効率のために重さの削減が重要です。 別名、規格、および同等物 標準組織 指定/グレード 出身国/地域 ノート/備考 EN DX51D ヨーロッパ ASTM A653の最も近い同等品 ASTM A653 アメリカ 微小な成分の違い...

    DX51D鋼：特性と主要用途の概要

    DX51Dスチールは、主に低炭素微鋼として分類される亜鉛メッキ鋼の広く認識されたグレードです。その優れた成形性と溶接性に特徴づけられ、特に自動車や建設業界においてさまざまな用途で人気の選択肢となっています。DX51Dの主な合金元素には、一般的に炭素（C）含有量が0.2％未満の鉄（Fe）と、微量のマンガン（Mn）、リン（P）、硫黄（S）が含まれます。スチールを亜鉛（Zn）でコーティングする亜鉛メッキプロセスは、その耐腐食性を大幅に向上させます。 包括的な概要 DX51Dスチールは、良好な機械的特性と耐腐食性を要求される用途で主に使用されます。その低炭素含有量は、優れた延性と成形性に寄与し、容易に形状を変えたり溶接したりすることが可能です。亜鉛メッキプロセスは、スチールを錆から保護するだけでなく、見た目にも機能的にも美しい滑らかな表面仕上げを提供します。 DX51Dスチールの利点： - 耐腐食性：亜鉛コーティングが環境要因から保護バリアを提供します。 - 成形性：低い炭素含有量により、容易に形状変更や曲げが可能です。 - 溶接性：標準的な方法を使用して溶接することができ、さまざまな用途に対応可能です。 DX51Dスチールの制限： - 強度：高炭素鋼と比較すると、DX51Dは高い強度を必要とする用途には適していない可能性があります。 - 温度感度：高温での性能が劣化する可能性があり、高温環境での使用が制限されます。 歴史的に、DX51Dは軽量構造の開発において重要な役割を果たしてきました。特に自動車セクターでは、燃費効率のために重さの削減が重要です。 別名、規格、および同等物 標準組織 指定/グレード 出身国/地域 ノート/備考 EN DX51D ヨーロッパ ASTM A653の最も近い同等品 ASTM A653 アメリカ 微小な成分の違い...

  • デュアルフェーズ鋼：特性と主要な用途

    二相鋼（DP鋼）は、その独特の微細構造によって特徴づけられる高度な高強度鋼の一種であり、柔らかいフェライト相と硬いマルテンサイト相の混合から成り立っています。この組み合わせは、強度、延性、および成形性の優れたバランスを提供し、二相鋼は特に自動車および構造用途に適しています。二相鋼における主な合金元素は通常、炭素、マンガン、およびシリコンを含み、これらは材料の機械的特性および全体的な性能を向上させる上で重要な役割を果たします。 包括的な概要 二相鋼は低合金鋼に分類され、制御された加工技術を通じて二相微細構造を達成するように特別に設計されています。主な合金元素は次の通りです： 炭素（C）: 固溶体強化とマルテンサイトの形成を通じて強度と硬度を向上させます。 マンガン（Mn）: 硬化能力を向上させ、マルテンサイト相の形成に寄与します。 シリコン（Si）: 脱酸剤として機能し、フェライト相の強度を改善することができます。 二相鋼の最も重要な特性は次の通りです： 高い強度対重量比: 相の組み合わせにより、高い引張強度を維持しながら軽量性を確保します。 優れた延性: フェライト相は良好な伸びと成形性を提供し、複雑な形状に適しています。 優れた疲労抵抗性: 微細構造はストレスを分散させ、疲労性能を向上させます。 利点: - エネルギー吸収能力による自動車用途での衝突安全性の向上。 - 複雑な形状を製造するための成形性の向上。 - 高い強度により薄い断面が可能になり、重量および材料コストを削減します。 制限事項: - マルテンサイトの存在により、他の鋼種と比較して溶接性が限定されています。 - 適切に処理されない場合、低温での靭性が低下する可能性があります。 二相鋼は自動車産業で非常に重要な役割を果たしており、特にシャシーやボディ構造のような高強度および安全性を必要とするコンポーネントに使用されています。その歴史的な重要性は、安全性を損なうことのない軽量材料への需要に応じて開発されたことにあります。 代替名、規格、及び同等品...

    デュアルフェーズ鋼：特性と主要な用途

    二相鋼（DP鋼）は、その独特の微細構造によって特徴づけられる高度な高強度鋼の一種であり、柔らかいフェライト相と硬いマルテンサイト相の混合から成り立っています。この組み合わせは、強度、延性、および成形性の優れたバランスを提供し、二相鋼は特に自動車および構造用途に適しています。二相鋼における主な合金元素は通常、炭素、マンガン、およびシリコンを含み、これらは材料の機械的特性および全体的な性能を向上させる上で重要な役割を果たします。 包括的な概要 二相鋼は低合金鋼に分類され、制御された加工技術を通じて二相微細構造を達成するように特別に設計されています。主な合金元素は次の通りです： 炭素（C）: 固溶体強化とマルテンサイトの形成を通じて強度と硬度を向上させます。 マンガン（Mn）: 硬化能力を向上させ、マルテンサイト相の形成に寄与します。 シリコン（Si）: 脱酸剤として機能し、フェライト相の強度を改善することができます。 二相鋼の最も重要な特性は次の通りです： 高い強度対重量比: 相の組み合わせにより、高い引張強度を維持しながら軽量性を確保します。 優れた延性: フェライト相は良好な伸びと成形性を提供し、複雑な形状に適しています。 優れた疲労抵抗性: 微細構造はストレスを分散させ、疲労性能を向上させます。 利点: - エネルギー吸収能力による自動車用途での衝突安全性の向上。 - 複雑な形状を製造するための成形性の向上。 - 高い強度により薄い断面が可能になり、重量および材料コストを削減します。 制限事項: - マルテンサイトの存在により、他の鋼種と比較して溶接性が限定されています。 - 適切に処理されない場合、低温での靭性が低下する可能性があります。 二相鋼は自動車産業で非常に重要な役割を果たしており、特にシャシーやボディ構造のような高強度および安全性を必要とするコンポーネントに使用されています。その歴史的な重要性は、安全性を損なうことのない軽量材料への需要に応じて開発されたことにあります。 代替名、規格、及び同等品...

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