1566スチール:特性と主要な用途の概要
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1566鋼は中炭素合金鋼に分類され、主に強度、靭性、および耐摩耗性のバランスで知られています。この鋼材のグレードは、一般的に炭素、マンガン、シリコンなどを含む合金元素によって特徴付けられます。これらの元素の存在は、機械的特性に大きな影響を与え、さまざまなエンジニアリング用途に適したものとなります。
包括的概観
1566鋼は、強度と延性の組み合わせを必要とする用途で主に使用されます。炭素含有量は通常0.50%から0.60%の範囲で、硬度と強度を向上させ、マンガンは硬化性と引張強度を改善します。シリコンは、鋼の酸化に対する抵抗を高め、全体的な強度を向上させるためにしばしば含まれます。
主な特性:
- 強度と靭性:1566鋼は引張強度と降伏強度が良好で、構造用途に適しています。
- 耐摩耗性:中炭素含有量が耐摩耗性に寄与し、摩擦にさらされる部品に最適です。
- 延性:強度があるにもかかわらず、1566は破断なしに変形を許す程度の延性を保持しています。
利点:
- 高い強度対重量比。
- 良好な加工性と溶接性。
- 特性を向上させるための熱処理プロセスに適しています。
制限:
- 適切に処理またはコーティングされない場合、腐食しやすい。
- 脆さを避けるために熱処理中の慎重な制御が必要です。
歴史的に、1566鋼は自動車や機械などのさまざまな産業で利用されており、その好ましい機械的特性と多用途性が支持されています。市場における地位は堅固で、エンジニアリング用途における中炭素鋼の安定した需要があります。
代替名、規格、および同等品
規格団体 | 指定/グレード | 発祥国/地域 | 備考/コメント |
---|---|---|---|
UNS | G15660 | アメリカ | AISI 1566に最も近い同等物 |
AISI/SAE | 1566 | アメリカ | 北米で一般的に使用される |
ASTM | A29 | アメリカ | 合金鋼の一般的な仕様 |
EN | 1.6511 | ヨーロッパ | 知っておくべき小さな成分差 |
DIN | 55Cr3 | ドイツ | 類似の特性だがクロム添加あり |
JIS | S45C | 日本 | 比較可能だが異なる炭素制限あり |
上記の表は1566鋼のさまざまな規格と同等品を示しています。特に、1.6511やS45Cのようなグレードは似て見えるかもしれませんが、合金元素の違いにより異なる機械的特性や耐腐食性を持つ可能性があります。
主な特性
化学組成
元素(記号と名称) | 割合範囲 (%) |
---|---|
C(炭素) | 0.50 - 0.60 |
Mn(マンガン) | 0.60 - 0.90 |
Si(シリコン) | 0.15 - 0.40 |
P(リン) | ≤ 0.035 |
S(硫黄) | ≤ 0.035 |
1566鋼の主な合金元素は重要な役割を果たします:
- 炭素(C):硬度と強度を増加させます。
- マンガン(Mn):硬化性と引張強度を向上させます。
- シリコン(Si):酸化抵抗性と全体的な強度を向上させます。
機械的特性
特性 | 状態/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) | 試験方法の参照規格 |
---|---|---|---|---|
引張強度 | 焼鈍 | 600 - 800 MPa | 87 - 116 ksi | ASTM E8 |
降伏強度(0.2%オフセット) | 焼鈍 | 350 - 500 MPa | 51 - 73 ksi | ASTM E8 |
延び率 | 焼鈍 | 15 - 20% | 15 - 20% | ASTM E8 |
硬度(ブリネル) | 焼鈍 | 170 - 230 HB | 170 - 230 HB | ASTM E10 |
衝撃強度(シャルピー) | -40°C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
1566鋼の機械的特性は、動的荷重と構造的完全性を要する用途に適しています。その高い引張強度と降伏強度により、重要な力に耐えることができ、延び率は非常に良好な延性を示し、破壊なしに変形を要求される用途において不可欠です。
物理的特性
特性 | 状態/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 | 34.5 BTU·in/h·ft²·°F |
比熱容量 | 室温 | 0.46 kJ/kg·K | 0.11 BTU/lb·°F |
電気抵抗率 | 室温 | 0.0001 Ω·m | 0.0001 Ω·in |
密度や融点などの重要な物理的特性は、高温や重量の考慮を要する用途にとって重要です。熱伝導率は、鋼が熱をどれだけ効果的に放散できるかを示し、熱サイクルを伴う用途において重要です。
耐腐食性
腐食性物質 | 濃度 (%) | 温度 (°C) | 耐久性評価 | 備考 |
---|---|---|---|---|
塩化物 | 3 - 10 | 20 - 60 | 普通 | ピッティング腐食のリスク |
硫酸 | 10 - 30 | 20 - 40 | 不良 | 推奨しない |
大気 | - | - | 良好 | 保護コーティングが必要 |
1566鋼は中程度の耐腐食性を示します。大気条件では良好に機能しますが、塩素環境でのピッティングに対しては脆弱であり、適切な保護措置がない限り、酸性環境での使用は推奨されません。ステンレス鋼と比較すると、1566鋼の耐腐食性は限られており、海洋や高度に腐食性のある環境には適していません。
耐熱性
特性/限界 | 温度 (°C) | 温度 (°F) | 備考 |
---|---|---|---|
連続使用の最大温度 | 400 | 752 | 長時間の曝露に適している |
断続的使用の最大温度 | 500 | 932 | 短期間の曝露のみ |
スケーリング温度 | 600 | 1112 | この限界を超えると酸化のリスク |
高温下でも、1566鋼はその強度を維持しますが、適切に保護されていない場合は酸化が起こる可能性があります。高温用途での性能は一般的に信頼性がありますが、限界を超えた温度に長時間さらされないよう注意が必要です。
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 | 薄板に適しています |
TIG | ER70S-2 | アルゴン | 精密溶接に優れています |
スティック | E7018 | - | 予熱が必要です |
1566鋼は一般的に溶接可能とされていますが、ひび割れのリスクを最小限に抑えるために予熱が推奨されます。溶融後の熱処理は溶接接合部の特性をさらに向上させ、構造的完全性を確保します。
加工性
加工パラメータ | [1566鋼] | AISI 1212 | 備考/ヒント |
---|---|---|---|
相対的加工性指数 | 60 | 100 | 中程度の加工性 |
典型的な切削速度(旋削) | 30 m/min | 50 m/min | 工具に応じて調整 |
加工性は中程度で、最適な結果を得るためには適切な工具と切削速度が必要です。工具の摩耗と冷却に細心の注意を払うことで、加工操作中の性能を向上させることができます。
成形性
1566鋼は良好な成形性を示し、冷間および熱間成形プロセスの両方に適しています。重大なひび割れのリスクなしに曲げたり形作ったりできるため、さまざまな加工技術に適しています。
熱処理
処理プロセス | 温度範囲 (°C) | 典型的な浸漬時間 | 冷却方法 | 主な目的 / 期待される結果 |
---|---|---|---|---|
焼鈍 | 600 - 700 | 1 - 2時間 | 空気 | 軟化、延性の向上 |
焼入れ | 800 - 900 | 30分 | 油または水 | 硬化、強度の増加 |
焼戻し | 400 - 600 | 1時間 | 空気 | 脆さの低減、靭性の向上 |
熱処理プロセスは、1566鋼の微細構造と特性に大きな影響を与えます。焼鈍は鋼を軟化させ、焼入れは硬度を増加させます。焼戻しは脆さを低減し、靭性を向上させるために重要であり、過酷な用途に適しています。
典型的な用途と最終使用
産業/セクター | 具体的な用途の例 | この用途で利用される鋼の主な特性 | 選択理由(簡潔に) |
---|---|---|---|
自動車 | ギアとシャフト | 高い引張強度、耐摩耗性 | 動的荷重に対する耐久性 |
機械 | 構造部品 | 良好な加工性、溶接性 | 加工の容易さ |
建設 | 補強バー | 強度と延性 | 構造的完全性 |
表に示された用途に加えて、1566鋼は以下の用途でも使用されます:
* - 工具と金型の製造。
* - 重機部品の生産。
* - 自動車部品の製造。
これらの用途における1566鋼の選択は、主にその好ましい機械的特性によるもので、必要な強さと耐久性を提供します。
重要な考慮事項、選択基準、およびさらなる洞察
特性/特性 | 1566鋼 | AISI 1045 | AISI 4140 | 簡潔な長所/短所またはトレードオフのメモ |
---|---|---|---|---|
主な機械的特性 | 高強度 | 中程度の強度 | 高強度 | 1566は強度と延性のバランスを提供します |
主な耐腐食性 | 普通 | 不良 | 良好 | 1566は4140よりも耐腐食性が低い |
溶接性 | 良好 | 中程度 | 普通 | 1566は4140よりも溶接が容易です |
加工性 | 中程度 | 良好 | 普通 | 1566は1045よりも加工が難しい |
成形性 | 良好 | 良好 | 普通 | 1566は4140よりも成形性が優れています |
相対コスト | 中程度 | 低い | 高い | コストは合金元素に基づいて異なります |
典型的な入手可能性 | 一般的 | 一般的 | 入手しにくい | 1566はさまざまな形態で広く入手可能です |
1566鋼を選択する際の考慮事項には、その機械的特性、耐腐食性、および加工特性が含まれます。その中程度のコストと入手可能性は、多くの用途にとって実用的な選択を提供します。ただし、より高い耐腐食性が求められる環境には、AISI 4140のような代替グレードがより適している場合があります。
まとめると、1566鋼は強度、延性、加工性のバランスが取れた多用途の中炭素合金鋼であり、さまざまなエンジニアリング用途で人気のある選択肢です。その特性は熱処理や加工プロセスを通じて調整可能で、特定の用途の要求に応じて適合させることができます。
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