86L20鋼：特性と主要な用途

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86L20鋼は、主に中炭素合金鋼に分類される低合金鋼グレードです。特定の成分が特徴で、炭素、マンガン、クロムが含まれています。86L20の合金元素は、その機械的特性に寄与し、強度、靭性、および耐摩耗性を向上させます。

この鋼グレードは、優れた加工性と溶接性で知られ、さまざまなエンジニアリング用途で人気があります。その主な特性には、良好な引張強度、中程度の硬度、優れた延性が含まれ、重大な機械的ストレスに耐えることができます。

利点と制限

利点：
- 高い強度対重量比：86L20は強度と重量のバランスが良く、重量削減が重要な用途に適しています。
- 良好な加工性：この鋼は簡単に機械加工でき、効率的な生産プロセスを可能にします。
- 溶接性：標準的な技術を用いて溶接可能で、製造に利点があります。

制限：
- 耐食性：ステンレス鋼と比較して、86L20は耐食性が限られており、過酷な環境にはあまり適していません。
- 熱処理感受性：熱処理で特性が大きく変わるため、加工中に注意が必要です。

歴史的に、86L20は自動車や機械などのさまざまな分野で利用されてきました。これは、特性のバランスとコスト効率性によるものです。

別名、規格、および同等品

規格組織 指定/グレード 出身国/地域 注釈/備考
UNS G86200 アメリカ合衆国 AISI 8620の最も近い同等品
AISI/SAE 8620 アメリカ合衆国 留意すべき軽微な成分の違い
ASTM A29/A29M アメリカ合衆国 合金鋼の一般的な仕様
EN 1.6523 ヨーロッパ 欧州規格における同等グレード
DIN 20MnCr5 ドイツ 類似の特性だが、異なる合金元素
JIS SCr420 日本 わずかな違いのある同等グレード
GB 20CrMn 中国 成分の軽微な違いを持つ同等品

上記の表は、86L20鋼のさまざまな規格と同等品を強調しています。特に、AISI 8620はしばしば同等品と見なされますが、特定の用途での性能に影響を与える機械的特性や化学組成にわずかな違いがあ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） 0.18 - 0.23
Mn（マンガン） 0.60 - 0.90
Cr（クロム） 0.40 - 0.60
Mo（モリブデン） 0.15 - 0.25
Si（シリコン） 0.15 - 0.40
P（リン） ≤ 0.035
S（硫黄） ≤ 0.040

86L20鋼の主な合金元素には、炭素、マンガン、およびクロムが含まれます。炭素は硬度と強度を高め、マンガンは可硬性と靭性を向上させます。クロムは耐摩耗性と全体的な強度に寄与し、耐久性を必要とする用途にとって重要な元素です。

機械的特性

特性 状態/温度 試験温度 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 焼きなまし 室温 620 - 750 MPa 90 - 110 ksi ASTM E8
降伏強度（0.2％オフセット） 焼きなまし 室温 350 - 450 MPa 50 - 65 ksi ASTM E8
延性 焼きなまし 室温 20 - 25％ 20 - 25％ ASTM E8
硬度（ブリネル硬度） 焼きなまし 室温 200 - 250 HB 200 - 250 HB ASTM E10
衝撃強度 チャーピーVノッチ -20 °C 30 - 50 J 22 - 37 ft-lbf ASTM E23

86L20鋼の機械的特性は、高い強度と靭性を要求する用途に適しています。その引張強度と降伏強度は、重大な荷重に耐えることができることを示しており、延性の割合は、破断なしに変形できる優れた特性を示しています。

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/範囲 - 1425 - 1540 °C 2600 - 2800 °F
熱伝導率 室温 45 W/m·K 31.2 BTU·in/(hr·ft²·°F)
比熱容量 室温 460 J/kg·K 0.11 BTU/lb·°F
電気抵抗率 室温 0.00065 Ω·m 0.00038 Ω·in

86L20鋼の密度は、合金鋼に典型的な比較的重いことを示しています。熱伝導率は中程度で、熱放散が必要な用途に適しています。比熱容量は、重要な温度変化を経験する前に、合理的な量の熱を吸収できることを示唆しています。

耐食性

腐食性物質 濃度（％） 温度（°C/°F） 耐性ランク 備考
塩素 3-10 20-60 / 68-140 良好 ピッティングのリスク
硫酸 10-20 20-40 / 68-104 不良 推奨されていません
水酸化ナトリウム 5-10 20-60 / 68-140 良好 応力腐食割れに対して感受性あり

86L20鋼はさまざまな環境で中程度の耐食性を示します。特に塩素環境でのピッティングに対して感受性が高く、酸性条件でのパフォーマンスは不良です。304や316などのステンレス鋼と比較すると、86L20の耐食性はかなり低いため、非常に腐食性の環境には適していません。

他の合金鋼、例えばAISI 4140と比較すると、86L20は加工性が優れていますが、耐腐食性は低下します。このトレードオフは、特定の用途に対して材料を選択する際に考慮すべきです。

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ます
最大間欠使用温度 500 °C 932 °F 短期的な露出のみ
スケーリング温度 600 °C 1112 °F この温度を超えると酸化のリスク

高温下では、86L20鋼は一定の限度までその機械的特性を維持します。しかし、最大連続使用温度を超えると、酸化や強度の低下が発生する可能性があります。これは中程度の熱曝露を伴う用途に適していますが、高温環境には適していません。

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 備考
MIG ER70S-6 アルゴン + CO2 予熱を推奨
TIG ER70S-2 アルゴン 溶接後の熱処理が必要な場合があります

86L20鋼は一般的に良好な溶接性を持つと考えられていますが、特に厚い部分では亀裂を防ぐために予熱が推奨されることがよくあります。溶接後の熱処理は、溶接接合部の特性を向上させることができます。

加工性

加工パラメータ [86L20鋼] [AISI 1212] 備考/ヒント
相対加工性指数 70 100 加工に適しています
典型的な切削速度（旋削） 30 m/min 50 m/min 工具に応じて調整

86L20鋼は良好な加工性を提供しますが、AISI 1212のようなフリーカッティング鋼ほど加工が容易ではありません。最適な切削速度と工具を使用して最良の結果を得るべきです。

成形性

86L20鋼は冷間および熱間成形が可能ですが、作業硬化を避けるために注意が必要です。成形操作中の最小曲げ半径を考慮して、亀裂を防ぐべきです。

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
焼きなまし 600 - 700 / 1112 - 1292 1 - 2時間 空気 軟化、延性向上
焼入れ 850 - 900 / 1562 - 1652 30分 油または水 硬化
焼戻し 400 - 600 / 752 - 1112 1時間 空気 脆さ低減、靭性向上

熱処理プロセスは、86L20鋼の微細構造と特性に大きく影響します。焼きなましは材料を軟化させ、焼入れは硬度を高めます。焼戻しは脆さを減少させ、靭性を向上させるために重要であり、さまざまな用途に適しています。

典型的な用途と最終用途

産業/分野 特定の用途例 この用途で利用される鋼の主要特性 選択理由
自動車 ギアとシャフト 高強度、良好な加工性 耐久性とパフォーマンス
機械 クランクシャフト 靭性、耐摩耗性 負荷下での信頼性
石油・ガス バルブ部品 耐食性、強度 過酷な環境でのパフォーマンス

その他の用途には：
- 機械における構造部品
- 工具および金型
- ファスナーとボルト

86L20鋼は、動的荷重を受ける部品に適した強度、靭性、および加工性のバランスが取れているため、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、およびさらなる洞察

特性/特性 [86L20鋼] [AISI 4140] [AISI 8620] 簡単な利点/欠点またはトレードオフのメモ
主要機械的特性 良好な強度 高い強度 中程度の強度 4140はより高い強度を提供しますが、加工性は低下します
主要な耐食性要素 良好 良好 優れている 8620はより良い耐食性を持ちます
溶接性 良好 中程度 良好 4140は予熱が必要な場合があります
加工性 良好 中程度 良好 4140は加工が難しいです
成形性 中程度 不良 良好 8620はより成形しやすいです
おおよその相対コスト 中程度 高め 中程度 4140は一般的により高価です
典型的な入手可能性 一般的 一般的 一般的 すべてのグレードは広く入手可能です

86L20鋼を選択する際には、その機械的特性、コスト効率、および入手可能性を考慮する必要があります。多くの用途に対して良好な性能を提供しますが、AISI 4140やAISI 8620などの代替品は、強度や耐食性などの特定の要件に基づいて、より適している場合があります。

要約すると、86L20鋼は多様な用途に対応する中炭素合金鋼であり、さまざまな産業において使用されています。その特性のバランスは、強度、靭性、および加工性を必要とする部品に信頼できる選択肢となる一方で、耐食性の限界は選択プロセスで注意深く考慮する必要があります。

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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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