S136鋼：成型における特性と主要な用途

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S136鋼、またはステンレス金型鋼としても知られ、主に金型と金型の製造に使用される高性能工具鋼です。オーステナイト系ステンレス鋼に分類されるS136は、高い耐食性、優れた滑らかさ、良好な加工性が特徴です。S136の主な合金元素には、クロム（Cr）、ニッケル（Ni）、モリブデン（Mo）が含まれ、これらはその特性に大きく寄与しています。

包括的な概要

S136鋼は、高い摩耗抵抗と耐腐食保護を必要とする用途向けに設計されています。その組成は通常、約13%のクロム、0.3%の炭素、1%のモリブデンを含み、硬度と靭性を向上させます。この鋼は、プラスチック射出用の金型の製造にしばしば使用され、高温と腐食性環境に耐える能力が重要です。

利点:
- 耐腐食性: S136は錆と腐食に対して優れた抵抗性を示し、湿気の多いまたは化学的に攻撃的な環境での使用に適しています。
- 高硬度: この鋼は高硬度レベルを達成でき、金型用途における摩耗抵抗に有益です。
- 磨きやすさ: S136は高い仕上がりに磨くことができ、これは美観の用途や金型表面での摩擦を減少させるために重要です。

制限:
- コスト: S136は、その合金元素と加工要求のため、一般的に他の工具鋼よりも高価です。
- 溶接性: 溶接は可能ですが、亀裂を避け、適切な接合の完全性を保証するために特別な配慮が必要です。

歴史的に、S136は従来の炭素鋼に比べて優れた性能を持ち、金型製造業で人気を得てきました。その特異な特性により、高品質な金型、特にプラスチック業界向けの好ましい選択肢に位置付けられています。

代替名、規格、同等品

標準団体 標示/等級 原産国/地域 備考/コメント
UNS S13600 アメリカ AISI 420の最も近い同等物
AISI/SAE AISI 420 アメリカ 軽微な組成の違い
ASTM ASTM A681 アメリカ ステンレス工具鋼の仕様
EN EN 1.2083 ヨーロッパ 類似の特性を持つ等級
JIS JIS SUS420J2 日本 類似の耐腐食性だが異なる機械的特性

上記の表は、S136鋼のさまざまな標準および同等物を示しています。特に、AISI 420はしばしば同等物と見なされますが、金型用途で重要な耐腐食性や磨きやすさのレベルを提供しない可能性があります。

主要特性

化学組成

元素（記号と名前） 割合範囲 (%)
C（炭素） 0.30 - 0.40
Cr（クロム） 12.0 - 14.0
Ni（ニッケル） 0.5 - 1.0
Mo（モリブデン） 0.5 - 1.0
Mn（マンガン） 1.0 最大
Si（シリコン） 1.0 最大
P（リン） 0.03 最大
S（硫黄） 0.03 最大

S136鋼の主な合金元素は重要な役割を果たします:
- クロム: 耐腐食性と硬度を向上させます。
- ニッケル: 靭性と延性を改善します。
- モリブデン: 硬度とピッティング腐食への抵抗を増加させます。

機械的特性

特性 状態/熱処理 試験温度 典型的値/範囲（メトリック） 典型的値/範囲（インチ） 試験方法の参考標準
引張強度 焼きなまし 室温 600 - 800 MPa 87 - 116 ksi ASTM E8
降伏強度（0.2%オフセット） 焼きなまし 室温 400 - 600 MPa 58 - 87 ksi ASTM E8
伸び 焼きなまし 室温 10 - 15% 10 - 15% ASTM E8
硬度（HRC） 焼きなまし 室温 30 - 40 HRC 30 - 40 HRC ASTM E18
衝撃強度 焼きなまし -20°C 30 - 50 J 22 - 37 ft-lbf ASTM E23

S136鋼の機械的特性は、重い機械的負荷を伴うアプリケーションに適しています。その高い引張強度と降伏強度はストレス下での構造的完全性を保証し、伸びは良好な延性を示し、破断なしで変形を可能にします。

物理的特性

特性 状態/温度 値（メトリック） 値（インチ）
密度 室温 7.8 g/cm³ 0.282 lb/in³
融点/範囲 - 1400 - 1450 °C 2552 - 2642 °F
熱伝導率 室温 25 W/m·K 14.5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
比熱容量 室温 500 J/kg·K 0.12 BTU/lb·°F
電気抵抗率 室温 0.72 µΩ·m 0.0000013 Ω·in

密度や融点などの主要な物理特性は、加工や用途において重要です。比較的高い融点により、S136は高温環境でその完全性を維持することができ、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
塩化物 3-10 20-60 / 68-140 良好 ピッティングのリスク
酸 10-20 20-40 / 68-104 普通 応力腐食割れに弱い
アルカリ性溶液 5-15 20-60 / 68-140 優れた アルカリ環境に強い
大気 - - 優れた 屋外用途に適している

S136鋼は、特にアルカリ性溶液において、さまざまな腐食性環境に対して優れた抵抗性を示します。ただし、塩化物が豊富な環境ではピッティング腐食に、酸性条件では応力腐食割れに弱いです。他の等級（AISI 420やAISI 440Cなど）と比較して、S136は特に湿気が多く化学的に攻撃的な環境で優れた耐腐食性を提供します。

耐熱性

特性/制限 温度 (°C) 温度 (°F) 備考
最大連続使用温度 300 572 長時間の暴露に適している
最大間欠使用温度 400 752 短時間の暴露のみ
スケーリング温度 600 1112 この温度を超えると酸化のリスク
クリープ強度の考慮 400 752 この温度で劣化し始める

S136鋼は高温でその機械的特性を維持し、熱を伴う用途に適しています。ただし、300 °Cを超える温度に長時間さらされないよう注意が必要です。これは酸化や材料の劣化につながる可能性があります。

加工特性

溶接性

溶接プロセス 推奨するフィラーメタル（AWS分類） 典型的なシールドガス/フラックス 備考
TIG ER 308L アルゴン 予熱を推奨
MIG ER 308L アルゴン + CO2混合 溶接後の熱処理を推奨

S136鋼は、TIGやMIGなどの標準的なプロセスを使用して溶接できます。ただし、亀裂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、ストレスを軽減し、溶接の全体的な完全性を向上させるのに役立ちます。

加工性

加工パラメータ S136鋼 AISI 1212 備考/ヒント
相対加工性指数 70 100 中程度の加工性
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

S136鋼は、AISI 1212のような基準鋼と比較して中程度の加工性を持ちます。最良の結果を得るためには最適な切削速度と工具を使用し、加工中に過度の熱が発生しないように注意する必要があります。

成形性

S136鋼は成形性が良好で、冷間および熱間形成プロセスの両方に対応できます。ただし、高硬度のため、冷間形成中の作業硬化を避けるために注意が必要です。亀裂を防ぐために推奨される曲げ半径を守るべきです。

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 800 - 850 / 1472 - 1562 1 - 2時間 空気 柔らかくし、加工性を改善
熱処理 1000 - 1100 / 1832 - 2012 30分 油 硬度の向上
テンパー 200 - 300 / 392 - 572 1時間 空気 脆さの低減

熱処理プロセスはS136鋼の微細構造と特性に大きな影響を与えます。焼きなましは材料を柔らかくし、加工性を向上させる一方で、熱処理は硬度と摩耗抵抗を高めます。テンパーは脆さを低減し、靭性を改善するために重要です。

典型的な用途と最終用途

業界/セクター 特定の用途例 この用途における鋼の主要特性 選択の理由
自動車 バンパー用の射出金型 高硬度、耐腐食性 耐久性と長寿命
消費財 家庭用品の金型 優れた磨きやすさ、摩耗抵抗 美的仕上がりと性能
医療機器 外科用器具の金型 耐腐食性、生体適合性 安全性と衛生

その他の用途には:
- 電子部品用の金型
- 食品加工設備
- 航空宇宙部品

S136鋼は、その硬度、耐腐食性、高品質な仕上がりを実現できるユニークな組み合わせにより、機能的および美的要求の両方に理想的であるため、これらの用途で選ばれています。

重要な考慮事項、選択基準、およびさらなる洞察

特徴/特性 S136鋼 AISI 420 AISI 440C 簡単な利点/欠点またはトレードオフノート
主要機械的特性 高硬度 中程度の硬度 高硬度 S136はAISI 420よりも耐腐食性が優れています
主要な腐食面 優れた 良好 普通 S136は腐食環境で優れています
溶接性 中程度 良好 悪い S136は注意深い溶接技術を必要とします
加工性 中程度 良好 悪い AISI 420は機械加工が容易です
成形性 良好 普通 悪い S136は注意して成形できます
概算相対コスト 高い 中程度 中程度 S136は合金元素のために高価です
典型的な入手可能性 中程度 高い 高い S136はAISI 420ほど容易に入手できない可能性があります

S136鋼を選択する際の考慮事項には、コスト効果、入手可能性、特定の用途要件が含まれます。そのユニークな特性は高性能アプリケーションに適していますが、高コストや中程度の加工性は一部のシナリオでの使用を制限する可能性があります。S136と代替等級のトレードオフを理解することは、エンジニアリングアプリケーションにおける最適な材料選択にとって重要です。

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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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