25CrMo4鋼：特性と主な用途

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25CrMo4鋼は中炭素合金鋼で、低合金鋼のカテゴリーに分類されます。主にクロムとモリブデンの含有量によって特徴づけられ、その強度、硬化性、耐摩耗性および疲労抵抗が向上します。この鋼は、特に自動車産業や航空宇宙産業において、高強度と靭性を必要とする用途にしばしば使用されます。

包括的な概要

25CrMo4は、高強度用途向けに特に設計された中炭素合金鋼に分類されます。その主な合金元素はクロム（Cr）とモリブデン（Mo）であり、これらは機械的特性に大きく影響します。クロムの添加は硬化性と耐腐食性を向上させ、モリブデンは強度と靭性を高め、特に高温下で効果を発揮します。

25CrMo4の最も重要な特性には以下が含まれます：

  • 高強度：合金元素によって、焼入れおよび焼戻し状態で最大1,000 MPa（145 ksi）に達する引張強度を実現します。
  • 良好な靭性：低温でも靭性を維持し、動的荷重アプリケーションに適しています。
  • 優れた耐摩耗性：摩擦や摩耗を伴う用途において有益な良好な耐摩耗性を示します。

利点と制限

利点：
- 高い強度対重量比があり、構造用途に最適です。
- 良好な溶接性と切削性を持ち、多様な加工方法を可能にします。
- 疲労抵抗が向上しており、循環荷重にさらされる部品に適しています。

制限：
- ステンレス鋼と比較して中程度の耐腐食性があり、腐食環境では保護コーティングが必要です。
- 希望する機械的特性を得るためには慎重な熱処理が必要であり、これが加工を複雑にする場合があります。

歴史的に、25CrMo4はギア、シャフト、圧力容器などの部品の製造に広く使用され、工学用途における信頼できる材料としての評判を確立しています。

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/注記
UNS G41300 アメリカ 25CrMo4に最も近い同等品
AISI/SAE 4130 アメリカ 微小な組成の違い
EN 1.7218 ヨーロッパ ヨーロッパで一般的に使用されます
DIN 25CrMo4 ドイツ ドイツの標準指定
JIS SCM420 日本 類似の特性だが異なる用途
GB 30CrMo 中国 比較可能だが異なる機械的特性
ISO 25CrMo4 国際 国際標準の指定

これらの同等グレード間の違いは、特定のアプリケーション要件に基づいて選定に影響を与える可能性があります。例えば、AISI 4130と25CrMo4は組成が類似していますが、25CrMo4はクロム含量が高いため、特定の高強度用途においてより良い硬化性を提供する可能性があります。

主な特性

化学組成

元素（記号と名称） 百分率範囲（％）
C（炭素） 0.24 - 0.29
Cr（クロム） 0.90 - 1.20
Mo（モリブデン） 0.15 - 0.30
Mn（マンガン） 0.40 - 0.70
Si（シリコン） 0.15 - 0.40
P（リン） ≤ 0.025
S（硫黄） ≤ 0.025

25CrMo4における主要な合金元素の役割は次の通りです：
- クロム：硬化性と耐腐食性を向上させ、鋼全体の強度に寄与します。
- モリブデン：高温強度と靭性を改善し、要求の厳しい用途に適した鋼にします。
- 炭素：硬度と強度を増加させますが、脆性を避けるためにはバランスが必要です。

機械的特性

特性 状態/処理状態 試験温度 典型的な値/範囲（メトリック） 典型的な値/範囲（インペリアル） 試験方法の基準標準
引張強度 焼入れ・焼戻し 室温 800 - 1,000 MPa 1160 - 145 ksi ASTM E8
降伏強度（0.2％オフセット） 焼入れ・焼戻し 室温 600 - 850 MPa 87 - 123 ksi ASTM E8
伸び 焼入れ・焼戻し 室温 15 - 20％ 15 - 20％ ASTM E8
硬度（HB） 焼入れ・焼戻し 室温 250 - 300 HB 250 - 300 HB ASTM E10
衝撃強度（シャルピー） 焼入れ・焼戻し -20°C (-4°F) 30 - 50 J 22 - 37 ft-lbf ASTM E23

25CrMo4の機械的特性は、高強度と靭性を要求される用途に適しており、自動車産業や航空宇宙セクターにおいて特に有用です。高いストレスと疲労に耐える能力は、ギアやシャフトのような部品に ideal です。

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 室温 7.85 g/cm³ 0.284 lb/in³
融点 - 1,500 °C 2,732 °F
熱伝導率 室温 45 W/m·K 31 BTU·in/h·ft²·°F
比熱容量 室温 460 J/kg·K 0.11 BTU/lb·°F
電気抵抗率 室温 0.000001 Ω·m 0.000001 Ω·in
熱膨張係数 室温 12 × 10⁻⁶/K 6.67 × 10⁻⁶/°F

これらの物理的特性の実用的な意義には以下が含まれます：
- 密度：構造用途における重量に関わる考慮に影響し、強度を損なわずに重量を削減することが重要です。
- 熱伝導率：エンジン部品など、熱の放散が必要とされる用途で重要です。
- 融点：高温に耐えるための鋼の能力を示し、熱暴露を伴う用途に関連します。

耐腐食性

腐食性物質 濃度（％） 温度（°C/°F） 抵抗評価 注記
大気 変動 環境温 普通 保護なしでの錆のリスク
塩化物 変動 環境温 不良 ピッティング腐食に対して感受性あり
酸 変動 環境温 普通 保護コーティングが必要
アルカリ 変動 環境温 良好 一般的には耐性がある
有機物 変動 環境温 良好 一般的には耐性がある

25CrMo4は、中程度の耐腐食性を示し、特に大気条件や塩化物を含む環境ではそうです。塩化物が豊富な環境ではピッティング腐食に感受性があり、これは海洋用途において重要な懸念となります。316Lのようなステンレス鋼と比較すると、優れた耐腐食性を提供するものの、25CrMo4は腐食環境での耐久性を向上させるために保護コーティングや処理が必要な場合があります。

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 長時間の曝露に適している
最大間欠使用温度 500 °C 932 °F 短期間の曝露
スケーリング温度 600 °C 1,112 °F この温度を超えると酸化のリスクがあります
クリープ強度の考慮は約 400 °C 752 °F 強度が著しく低下します

高温環境において、25CrMo4はその強度と靭性を維持し、高温用途に適しています。ただし、600 °C（1,112 °F）を超える温度では酸化が懸念され、保護措置が必要です。

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 注記
MIG ER70S-6 アルゴン + CO2混合ガス 適切な技術で良好な結果が得られます
TIG ER70S-2 アルゴン 優れた制御と仕上げ
スティック E7018 - 最高の結果のために事前加熱が必要です

25CrMo4は一般的に溶接可能と考えられていますが、ひび割れを防ぐために事前加熱が推奨されます。溶接後の熱処理は、溶接部の機械的特性をさらに向上させることができます。一般的な欠陥には、ポロシティやアンダーカットがあり、適切な技術を使用することで最小限に抑えることができます。

切削性

加工パラメータ 25CrMo4 AISI 1212 注記/ヒント
相対切削性インデックス 60 100 中程度の切削性
典型的な切削速度 30 m/min 50 m/min 工具の摩耗に応じて調整

25CrMo4の切削性は中程度であり、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。工具摩耗が懸念されるため、高速鋼やカーバイド工具を使用することが推奨されます。

成形性

25CrMo4は良好な成形性を示し、冷間成形および熱間成形プロセスの両方に対応できます。ただし、冷間成形中の加工硬化効果を考慮することが重要であり、これにより材料の強度が増加する一方で、適切に管理しないとひび割れを引き起こす可能性があります。折り曲げ半径は、失敗を避けるために材料の厚さに基づいて計算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
アニーリング 600 - 650 °C / 1,112 - 1,202 °F 1 - 2時間 空気または水 軟化、切削性の向上
焼入れ 850 - 900 °C / 1,562 - 1,652 °F 30分 油または水 硬化、強度の向上
焼戻し 400 - 600 °C / 752 - 1,112 °F 1時間 空気 脆性の低下、靭性の改善

熱処理プロセスは25CrMo4の微細構造と特性に大きな影響を与えます。焼入れは硬度を高め、焼戻しは強度と靭性のバランスを取りますので、高ストレスアプリケーションに適した材料にします。

典型的な用途と最終用途

産業/セクター 具体的な用途の例 この用途で活用される鋼の主要特性 選択理由
自動車 ギア 高強度、靭性 荷重下での耐久性に必須
航空宇宙 航空機部品 軽量、高強度 性能と安全性に重要
石油・ガス ドリルパイプ 耐摩耗性、靭性 厳しい環境に必要
機械 シャフト 疲労抵抗、強度 運用の信頼性に重要
  • その他の用途には：
  • 圧力容器
  • 建設における構造部品
  • 高性能ファスナー

25CrMo4は、その優れた機械的特性により、これらの用途に選ばれ、厳しい条件下での信頼性と性能を確保します。

重要な考慮点、選択基準、およびさらなる洞察

特性/特性 25CrMo4 AISI 4130 30CrMo 簡潔な利点/欠点またはトレードオフの注記
主要機械特性 高強度 中程度の強度 高靭性 25CrMo4はより良い硬化性を提供します
主要な耐腐食性側面 中程度 不良 普通 25CrMo4はAISI 4130より優れているが、ステンレス鋼より劣る
溶接性 良好 優れた 普通 25CrMo4は事前加熱が必要です
切削性 中程度 良好 中程度 25CrMo4はAISI 4130より切削性が劣ります
成形性 良好 普通 良好 25CrMo4はAISI 4130より成形性が優れています
概算の相対コスト 中程度 低コスト 中程度 コストは市場の状況により変動する可能性があります
典型的な入手可能性 一般的 一般的 あまり一般的ではない 25CrMo4はヨーロッパで広く入手可能です

25CrMo4を選定する際には、アプリケーションに必要な特定の機械的および耐腐食特性、材料の入手可能性やコストを考慮する必要があります。その強度、靭性、および溶接性のバランスは、多くの工学用途に対して多用途の選択肢となります。

結論として、25CrMo4鋼は高強度、靭性、良好な切削性を組み合わせた強固な材料であり、要求される環境での幅広い用途に適しています。その特異な特性と性能特性は、さまざまな産業におけるエンジニアやデザイナーにとって貴重な選択肢となります。

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    E350スチール（S355JRとしても知られている）は、建設や工学の用途で広く使用される構造用鋼材グレードです。低炭素の軟鋼として分類され、E350は優れた溶接性、良好な加工性、適度な強度を特徴としています。E350の主な合金元素は、炭素（C）、マンガン（Mn）、シリコン（Si）であり、これらが機械的特性と全体的な性能に寄与しています。 包括的な概要 E350鋼は、強度、延性、靭性のバランスが良いため、主に構造用途で使用されます。約350 MPaの降伏強度を持ち、橋や建物など、荷重支持能力が必要なさまざまな工学的用途に適しています。低炭素含有量は溶接性を向上させ、溶接構造物における好ましい選択肢となります。 主な特性： - 強度： E350は、構造用途に適した良好な降伏強度を提供します。 - 延性： 鋼は優れた伸長性を示し、破断することなく変形できます。 - 溶接性： 低炭素含有量は、建設用途において重要な簡単な溶接を促進します。 利点： - 高い強度対重量比により、軽量構造が可能です。 - 優れた溶接性と加工性により、加工コストを削減します。 - 低温でも良好な靭性があり、さまざまな環境条件に適しています。 制限： - 高合金鋼に比べて腐食抵抗が限られており、特定の環境では保護コーティングが必要です。 - 高温での機械的特性が低下するため、高温用途には適していません。 E350鋼は、その汎用性と信頼性により市場において重要な位置を占めており、建設業界の必需品となっています。 別名、基準、および同等品 基準機関 指定/グレード...

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    E350スチール（S355JRとしても知られている）は、建設や工学の用途で広く使用される構造用鋼材グレードです。低炭素の軟鋼として分類され、E350は優れた溶接性、良好な加工性、適度な強度を特徴としています。E350の主な合金元素は、炭素（C）、マンガン（Mn）、シリコン（Si）であり、これらが機械的特性と全体的な性能に寄与しています。 包括的な概要 E350鋼は、強度、延性、靭性のバランスが良いため、主に構造用途で使用されます。約350 MPaの降伏強度を持ち、橋や建物など、荷重支持能力が必要なさまざまな工学的用途に適しています。低炭素含有量は溶接性を向上させ、溶接構造物における好ましい選択肢となります。 主な特性： - 強度： E350は、構造用途に適した良好な降伏強度を提供します。 - 延性： 鋼は優れた伸長性を示し、破断することなく変形できます。 - 溶接性： 低炭素含有量は、建設用途において重要な簡単な溶接を促進します。 利点： - 高い強度対重量比により、軽量構造が可能です。 - 優れた溶接性と加工性により、加工コストを削減します。 - 低温でも良好な靭性があり、さまざまな環境条件に適しています。 制限： - 高合金鋼に比べて腐食抵抗が限られており、特定の環境では保護コーティングが必要です。 - 高温での機械的特性が低下するため、高温用途には適していません。 E350鋼は、その汎用性と信頼性により市場において重要な位置を占めており、建設業界の必需品となっています。 別名、基準、および同等品 基準機関 指定/グレード...

  • 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...

    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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