212A42 スチール：特性と主要な用途

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212A42鋼は、中炭素合金鋼で、主に強度と靭性を必要とする工学用途で使用されます。EN 10083規格に分類されるこの鋼材は、炭素、マンガン、シリコンを主な合金成分とするバランスの取れた組成が特徴です。これらの成分の存在は、鋼の機械的特性及び性能に大きな影響を与えます。

包括的な概要

212A42鋼は、高い引張強度と良好な延性を持つ優れた機械的特性で知られており、様々な構造用途に適しています。合金元素は、その全体的な特性に寄与しています：

  • 炭素 (C)：固溶体強化や炭化物の形成を通じて硬度と強度を向上させる。
  • マンガン (Mn)：硬化能力と引張強度を改善し、製鋼中の脱酸にも寄与する。
  • シリコン (Si)：脱酸剤として機能し、鋼の強度と磁気特性に寄与する。

利点と制限

利点 (長所) 制限 (短所)
高い強度対重量比 適切な処理がないと腐食しやすい
良好な機械加工性 低炭素鋼に比べて溶接性が限定される
優れた耐摩耗性 脆さを避けるために注意深い熱処理が必要
様々な業界での多様な用途 高温用の用途には適さない

212A42鋼は、その強度と延性のバランスから市場で重要な位置を占めており、自動車、機械、構造用途における部品の人気のある選択肢となっています。歴史的には、靭性と耐摩耗性の組み合わせが求められる部品の製造に使用されてきました。

代替名、規格、および同等品

標準機関 指定/グレード 原産国/地域 備考/メモ
UNS G10420 アメリカ 212A42に最も近い同等品
AISI/SAE 1045 アメリカ 組成の違いはわずか
ASTM A830-1045 アメリカ 機械的特性の一般的な参照
EN 42CrMo4 ヨーロッパ クロム含有量が高く、硬化能力が向上
DIN 1.1191 ドイツ 類似特性存在し、互換性があることが多い
JIS S45C 日本 比較可能だが、熱処理の推奨が異なる

これらのグレードの違いは、硬化能力や腐食抵抗のような特定の用途要件に基づく選択に影響を与えることがあります。

主な特性

化学組成

元素 (記号と名前) 割合範囲 (%)
C (炭素) 0.38 - 0.45
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

212A42鋼の主な合金元素は、その特性を定義する上で重要な役割を果たします。炭素は硬度と強度を高めるために不可欠であり、マンガンは硬化能力と靭性を向上させます。シリコンは、加工中の強度と脱酸に寄与します。

機械的特性

特性 状態/温度 試験温度 典型値/範囲 (メトリック) 典型値/範囲 (インペリアル) 試験方法の基準
引張強度 アニーリング 常温 600 - 800 MPa 87.0 - 116.0 ksi ASTM E8
降伏強度 (0.2%オフセット) アニーリング 常温 350 - 500 MPa 50.0 - 72.5 ksi ASTM E8
伸び率 アニーリング 常温 15 - 20% 15 - 20% ASTM E8
硬度 (ブリネル) アニーリング 常温 170 - 210 HB 170 - 210 HB ASTM E10
衝撃強度 シャルピーVノッチ -20 °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、212A42鋼は高い強度と靭性を必要とする機械部品や構造要素に適しています。

物理的特性

特性 状態/温度 値 (メトリック) 値 (インペリアル)
密度 常温 7.85 g/cm³ 0.284 lb/in³
融点 - 1425 - 1540 °C 2600 - 2800 °F
熱伝導率 常温 50 W/m·K 34.5 BTU·in/ft²·h·°F
比熱容量 常温 0.46 kJ/kg·K 0.11 BTU/lb·°F
電気抵抗率 常温 0.0006 Ω·m 0.00001 Ω·in

212A42鋼の密度と融点は、高応力用途に適していることを示し、熱伝導率と比熱容量は熱管理を要する用途において重要です。

腐食抵抗

腐食性物質 濃度 (%) 温度 (°C/°F) 抵抗評価 備考
大気 変動 環境温度 普通 保護コーティングがないとさびのリスクがある
塩化物 変動 環境温度 悪い ピッティング腐食に敏感
酸 変動 環境温度 普通 保護対策が必要
アルカリ 変動 環境温度 良好 一般的に耐性がある
有機物 変動 環境温度 良好 一般的に耐性がある

212A42鋼は、特に大気条件下での腐食抵抗が中程度です。ただし、塩化物環境ではピッティング腐食に敏感で、保護コーティングがなければ海洋用途には不向きです。304や316などのステンレス鋼と比較すると、212A42の腐食抵抗は大幅に低く、腐食環境での用途には注意が必要です。

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 中程度の温度に適している
最大間欠使用温度 450 °C 842 °F 短期間の露出のみ
スケーリング温度 600 °C 1112 °F この限界を超えると酸化のリスクがある
クリープ強度に関する考慮 400 °C 752 °F 高温で劣化し始める

高温での212A42鋼は強度を維持しますが、酸化やスケーリングの影響を受ける可能性があります。これにより、高温用途での性能に影響を与えることがあります。適切な表面処理やコーティングがこれらの影響を軽減することができます。

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 事前加熱を推奨
TIG ER70S-2 アルゴン 溶接後熱処理が必要
スティック E7018 N/A 厚いセクションに適している

212A42鋼はさまざまな方法で溶接できますが、亀裂のリスクを減らすために事前加熱がしばしば推奨されます。溶接後の熱処理は、応力を緩和し、溶接部の靭性を改善するのに役立ちます。

機械加工性

加工パラメータ 212A42鋼 AISI 1212鋼 備考/ヒント
相対機械加工指数 70 100 212A42は1212よりも機械加工が難しい
典型的な切断速度 (旋盤) 30 m/min 50 m/min 高速度鋼工具を使用してください

212A42鋼は良好な機械加工性を示しますが、低炭素鋼よりも加工が難しいです。最適な切削速度と工具を使用して、最良の結果を得る必要があります。

成形性

212A42鋼は、冷間および熱間プロセスの両方で成形できます。冷間成形は可能ですが、中炭素含有量のためにより高い力が必要になる場合があります。複雑な形状には熱間成形が好まれ、ひび割れのリスクを軽減し、延性を向上させます。

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
アニーリング 600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F 1 - 2時間 空気または炉 軟化、機械加工性の向上
浸炭 800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F 30分 油または水 硬化、強度の向上
テンパリング 400 - 600 °C / 752 - 1112 °F 1時間 空気 脆さの低減、靭性の向上

熱処理プロセスは212A42鋼の微細構造と特性に大きな影響を与えます。アニーリングは鋼を柔らかくし、機械加工を容易にし、浸炭は硬度を増加させます。テンパリングはストレスを緩和し、靭性を高めるために重要です。

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鋼の特性 選択理由
自動車 クランクシャフト 高い引張強度、良好な延性 高い応力が必要
機械 ギア 耐摩耗性、靭性 耐久性に必要
建設 構造ビーム 強度、溶接性 重い荷重を支える

その他の用途には：

  • アクスルやシャフトの製造
  • 機械部品の生産
  • 工具や金型の製作

212A42鋼は、その強度と靭性の優れたバランスから、動的荷重にさらされる部品に理想的であるため、これらの用途に選ばれています。

重要な考慮事項、選択基準、さらなる洞察

特徴/特性 212A42鋼 AISI 1045鋼 EN 42CrMo4鋼 簡単な長所/短所やトレードオフノート
主要機械特性 高強度 中程度の強度 非常に高い強度 212A42は特性のバランスを提供
腐食の主要な側面 普通 普通 良好 42CrMo4は腐食抵抗が優れている
溶接性 中程度 良好 中程度 212A42は事前加熱が必要
機械加工性 良好 優れた 中程度 212A42は1045よりも加工が難しい
成形性 中程度 良好 中程度 212A42は成形可能だが注意が必要
おおよその相対コスト 中程度 低い 高い 多くの用途に対してコスト効果的
典型的な入手可能性 一般的 非常に一般的 あまり一般的ではない 212A42は広く入手可能

212A42鋼を選択する際には、その機械的特性、コスト効果、および入手可能性が考慮されます。強度と靭性のバランスが要求される用途に適しているが、腐食への感受性は保護措置を通じて解決する必要があります。この鋼のさまざまな環境での性能と機械加工性は、エンジニアや製造業者にとって多用途な選択肢となります。

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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...

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    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...

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  • 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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