DMR 249A鋼:特性と主要な用途
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DMR 249A鋼は、中炭素合金鋼であり、高い強度と靭性を必要とする部品の製造に主に使用されます。低合金鋼として分類され、一般的にマンガン、クロム、ニッケルなどの合金元素を含み、これらは機械的特性や耐摩耗性を向上させます。これらの元素の存在は、鋼の高いストレスや衝撃荷重に耐える能力に寄与し、さまざまな工学的用途に適しています。
包括的な概要
DMR 249A鋼は、優れた機械的特性を持ち、高い引張強度、良好な延性、靭性が特長です。これらの特性は、自動車産業や建設産業などの用途に不可欠で、部品は重要な機械的荷重や環境条件に耐える必要があります。鋼の熱処理可能性は、特定の用途要件に基づいて特性を調整できるため、その性能をさらに向上させます。
利点:
- 高い強度:DMR 249Aは優れた引張及び降伏強度を示し、荷重支持用途に最適です。
- 優れた靭性:鋼は低温でも靭性を維持し、脆性破壊のリスクを低減します。
- 多用途な加工:簡単に溶接及び機械加工可能で、多様な製造プロセスが可能です。
制限:
- 耐腐食性:ステンレス鋼と比較して、DMR 249Aは耐腐食性が限られており、腐食性環境では保護コーティングが必要です。
- コスト:合金元素は、標準的な炭素鋼と比較してコストを引き上げる可能性があります。
歴史的に、DMR 249Aは高性能材料を必要とする分野で重要な役割を果たし、工学及び製造技術の進展に貢献してきました。
代替名、基準、及び同等物
基準団体 | 指定/等級 | 原産国/地域 | 備考/注記 |
---|---|---|---|
UNS | K10420 | アメリカ合衆国 | DMR 249Aに最も近い同等物 |
AISI/SAE | 4130 | アメリカ合衆国 | 少量の組成の違い; クロム含有量が低い |
ASTM | A829 | アメリカ合衆国 | 合金鋼の一般仕様 |
EN | 30CrMo4 | ヨーロッパ | 類似の特性; 類似の用途で使用 |
DIN | 1.7220 | ドイツ | 組成にわずかな違いがある同等物 |
JIS | SCM430 | 日本 | 異なる機械的特性を持つ同等グレード |
これらの同等グレード間の違いは、特定の用途での性能に影響を与える可能性があります。例えば、AISI 4130は類似していますが、クロム含有量が低いため、DMR 249Aと同レベルの靭性を提供することはできないかもしれません。
主要特性
化学組成
元素 (記号と名前) | 割合範囲 (%) |
---|---|
C (炭素) | 0.28 - 0.34 |
Mn (マンガン) | 0.60 - 0.90 |
Cr (クロム) | 0.80 - 1.10 |
Ni (ニッケル) | 0.40 - 0.70 |
Mo (モリブデン) | 0.15 - 0.25 |
Si (ケイ素) | 0.15 - 0.40 |
DMR 249Aの主な合金元素には以下が含まれます:
- マンガン (Mn):硬化性と強度を向上させます。
- クロム (Cr):耐腐食性と靭性を改善します。
- ニッケル (Ni):低温での靭性と衝撃強度を高めます。
機械的特性
特性 | 条件/温度 | 試験温度 | 典型値/範囲 (メートル法) | 典型値/範囲 (英単位) | 試験方法の参照基準 |
---|---|---|---|---|---|
引張強度 | 焼きなまし | 常温 | 600 - 700 MPa | 87 - 102 ksi | ASTM E8 |
降伏強度 (0.2%オフセット) | 焼きなまし | 常温 | 350 - 450 MPa | 51 - 65 ksi | ASTM E8 |
延性 | 焼きなまし | 常温 | 20 - 25% | 20 - 25% | ASTM E8 |
硬度 (ブリネル) | 焼きなまし | 常温 | 170 - 210 HB | 170 - 210 HB | ASTM E10 |
衝撃強度 (シャルピー) | 焼きなまし | -20°C | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
高い引張強度と降伏強度、良好な延性の組み合わせにより、DMR 249Aは高い機械的負荷と構造的完全性を必要とする用途に適しています。特に低温での靭性は、衝撃抵抗が重要な環境で有利です。
物理特性
特性 | 条件/温度 | 値 (メートル法) | 値 (英単位) |
---|---|---|---|
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 | 45 W/m·K | 31.2 BTU·in/h·ft²·°F |
比熱容量 | 常温 | 460 J/kg·K | 0.11 BTU/lb·°F |
電気抵抗率 | 常温 | 0.0000012 Ω·m | 0.0000002 Ω·in |
DMR 249Aの密度は、その重量と強度に寄与し、熱伝導率と比熱容量は熱移動に関わる用途において重要です。融点は良好な熱安定性を示し、高温用途に適しています。
耐腐食性
腐食性物質 | 濃度 (%) | 温度 (°C/°F) | 耐性評価 | 備考 |
---|---|---|---|---|
塩素化合物 | 3-5 | 25°C/77°F | 普通 | ピッティングのリスク |
硫酸 | 10-20 | 25°C/77°F | poor | 推奨されない |
海水 | - | 25°C/77°F | 普通 | 保護コーティングが必要 |
DMR 249Aは、特に塩素環境において中程度の耐腐食性を示し、ピッティングに対して敏感です。304や316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ため、腐食環境下では追加の保護措置が必要です。酸性条件下でのパフォーマンスは特に悪く、強酸が関わる用途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°C | 752°F | 長時間の曝露に適しています |
最大間欠使用温度 | 500°C | 932°F | 短期の曝露のみ |
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がある |
高温では、DMR 249Aは約400°Cまで機械的特性を維持し、熱曝露を伴う用途に適しています。しかし、この温度を超えると酸化が発生し、材料特性の劣化が生じる可能性があります。
加工特性
溶接性
溶接プロセス | 推奨 filler metal (AWS分類) | 典型的なシールドガス/フラックス | 備考 |
---|---|---|---|
MIG溶接 | ER70S-6 | アルゴン + CO2 | 良好な融合と浸透 |
TIG溶接 | ER70S-2 | アルゴン | 厚い部品のためには予熱が必要 |
DMR 249Aは一般的に溶接可能と見なされますが、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。溶接後の熱処理は、溶接部の靭性を向上させ、構造的完全性を確保します。
機械加工性
加工パラメータ | DMR 249A | AISI 1212 | 備考/ヒント |
---|---|---|---|
相対的な加工性指数 | 60% | 100% | 中程度の加工性; 硬質工具を使用 |
典型的な切削速度 (旋盤) | 50 m/min | 80 m/min | 工具と状態に応じて調整 |
DMR 249Aは中程度の加工性を持ち、最適な結果を達成するためには切削速度と工具の慎重な選択が必要です。機械加工操作には、高速度鋼または超硬工具の使用が推奨されます。
成形性
DMR 249Aは優れた成形性を示し、冷間および熱間成形プロセスを許可します。ただし、過度の加工硬化を避けるために注意が必要で、曲げ操作中に亀裂が発生する可能性があります。最適な結果を得るために推奨される曲げ半径を遵守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 |
---|---|---|---|---|
焼きなまし | 600 - 700 / 1112 - 1292 | 1 - 2時間 | 空気 | 柔らかくし、延性を改善する |
急冷 + 温間処理 | 850 - 900 / 1562 - 1652 | 30分 | 油/水 | 硬度と強度の増加 |
熱処理プロセスはDMR 249Aの微細構造に大きな影響を与え、延性を維持しつつ、硬度と強度を高めます。急冷後の温間処理は、望ましい機械的特性を達成するために一般的に使用されます。
典型的な用途と最終利用
産業/分野 | 具体的な用途の例 | この用途で利用される主要鋼特性 | 選択理由 |
---|---|---|---|
自動車 | シャシー部品 | 高い強度、靭性 | 荷重支持能力 |
建設 | 構造ビーム | 延性、溶接性 | 加工の容易さ |
石油 & ガス | パイプラインフィッティング | 耐腐食性、強度 | ストレス下での耐久性 |
その他の用途には以下が含まれます:
- 重機の部品
- 航空宇宙の構造部品
- 軍事設備
DMR 249Aは、高い機械的負荷に耐える能力と多様な加工プロセスが可能なため、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、及びさらなる洞察
特性/特性 | DMR 249A | AISI 4130 | EN 30CrMo4 | 簡潔な利点/欠点またはトレードオフのメモ |
---|---|---|---|---|
主要機械特性 | 高い強度 | 中程度の強度 | 高い強度 | DMR 249Aは優れた靭性を提供します |
主要な腐食特性 | 普通 | 良好 | 良好 | DMR 249Aには腐食保護コーティングが必要です |
溶接性 | 良好 | 優れている | 良好 | DMR 249Aには予熱が推奨されます |
加工性 | 中程度 | 高い | 中程度 | AISI 4130は加工が容易です |
成形性 | 良好 | 普通 | 良好 | DMR 249Aは冷間成形の能力が優れています |
概算相対コスト | 中程度 | 中程度 | 中程度 | コストは市場の状況により異なる可能性があります |
典型的な入手可能性 | 一般的 | 一般的 | 一般的 | さまざまな形態で広く入手可能です |
DMR 249Aを選択する際は、機械的特性、コスト効果、入手可能性を考慮することが含まれます。中程度の耐腐食性は特定の環境での保護措置を必要とし、溶接性と加工性はさまざまな製造プロセスに適しています。DMR 249Aと他のグレード間のトレードオフを理解することは、特定の用途における性能を最適化するために重要です。