SCM435鋼:特性と主要な用途
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SCM435鋼は中炭素合金鋼に分類され、主にクロム(Cr)とモリブデン(Mo)が主要な合金元素として構成されています。この鋼グレードは、優れた硬化能、強度、靭性を備えており、さまざまな工学的用途に適しています。クロムの添加は耐食性と硬化能を高め、一方でモリブデンは高温における強度と耐摩耗性の向上に寄与します。
包括的な概要
SCM435鋼は、強度、延性、靭性のバランスが取れていることで広く認識されており、高いストレスや疲労にさらされる部品に不可欠です。主な合金元素であるクロムとモリブデンは、その機械的特性を定義する上で重要な役割を果たしています。クロムは鋼の硬度と酸化抵抗を高め、モリブデンは高温での強度と安定性を向上させます。
SCM435鋼の利点:
- 高強度と靭性:高負荷用途に適しています。
- 優れた硬化能力:所定の機械的特性を得るために熱処理が可能です。
- 優れた耐摩耗性:摩擦と摩耗にさらされる部品に最適です。
SCM435鋼の制限:
- 溶接の問題:亀裂の可能性があるため、溶接時には慎重な考慮が必要です。
- コスト:合金含有量が高いため、低グレードの鋼と比較して材料コストが増加する可能性があります。
歴史的に、SCM435は自動車や機械などのさまざまな産業で使用され、ギア、シャフト、その他の重要な部品を製造するために利用されてきました。その市場地位は、多様性と要求の厳しい用途における信頼性により堅調です。
代替名、規格、および同等品
規格団体 | 指定/グレード | 原産国/地域 | 備考/コメント |
---|---|---|---|
UNS | SCM435 | USA | AISI 4135に最も近い同等品 |
AISI/SAE | 4135 | USA | 軽微な組成の違い |
ASTM | A29/A29M | USA | 合金鋼の一般仕様 |
EN | 34CrMo4 | ヨーロッパ | 類似の特性、ヨーロッパで使用 |
JIS | SCM435 | 日本 | 日本での同等の指定 |
DIN | 1.7220 | ドイツ | 類似の特性を持つ関連グレード |
AISI 4135やEN 34CrMo4などの同等グレードの違いには、炭素含有量や特定の合金元素の変動が含まれ、それが特定の用途における鋼の性能に影響を与える可能性があります。これらのニュアンスを理解することは、特定の用途に適切なグレードを選択するために重要です。
主要特性
化学組成
元素(記号) | 割合範囲(%) |
---|---|
炭素(C) | 0.28 - 0.34 |
クロム(Cr) | 0.90 - 1.20 |
モリブデン(Mo) | 0.15 - 0.25 |
マンガン(Mn) | 0.60 - 0.90 |
シリコン(Si) | 0.15 - 0.40 |
リン(P) | ≤ 0.030 |
硫黄(S) | ≤ 0.030 |
SCM435鋼の主な合金元素であるクロムとモリブデンは、その特性を大幅に向上させます。クロムは硬化能と耐食性を向上させ、モリブデンは高温における強度と安定性を高め、この鋼を高性能な用途に適したものにします。
機械的特性
特性 | 条件/テンパ | 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) | 試験方法の参照規格 |
---|---|---|---|---|
引張強度 | 焼入れ及び焼戻し | 800 - 1100 MPa | 1160 - 160 ksi | ASTM E8 |
降伏強度(0.2%オフセット) | 焼入れ及び焼戻し | 600 - 900 MPa | 87 - 130 ksi | ASTM E8 |
伸び | 焼入れ及び焼戻し | 15 - 20% | 15 - 20% | ASTM E8 |
硬度(HRC) | 焼入れ及び焼戻し | 28 - 34 HRC | 28 - 34 HRC | ASTM E18 |
衝撃強度(シャルピー、-20°C) | 焼入れ及び焼戻し | 30 - 50 J | 22 - 37 ft-lbf | ASTM E23 |
SCM435鋼の機械的特性は、高強度と靭性を必要とする用途に特に適しています。その重負荷に耐える能力と、ストレス下での変形に対する抵抗は、機械のギアやシャフトなどの部品にとって不可欠です。
物理的特性
特性 | 条件/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 | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
熱伝導率 | 室温 | 45 W/m·K | 31 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 | 0.000001 Ω·m | 0.0000001 Ω·in |
SCM435鋼の密度と融点は、高温の用途に適していることを示し、熱伝導率と比熱容量は機械システムにおける熱の効果的な散逸を示唆しています。
耐食性
腐食性物質 | 濃度(%) | 温度(°C) | 耐性評価 | 備考 |
---|---|---|---|---|
塩素化合物 | 3-5 | 20-60 | 可 | ピッティング腐食のリスク |
硫酸 | 10-20 | 20-40 | 悪い | 推奨されない |
大気中 | - | - | 良好 | 一般的に耐性がある |
SCM435鋼は大気条件下で中程度の耐食性を示します。しかし、塩素環境ではピッティングに対して敏感であり、酸性条件下では避けるべきです。ステンレス鋼と比較すると、SCM435の耐食性は限られ、非常に腐食性の高い環境での用途には適していません。
耐熱性
特性/制限 | 温度(°C) | 温度(°F) | 備考 |
---|---|---|---|
最大連続サービス温度 | 400 | 752 | 高温の用途に適しています |
最大間欠サービス温度 | 500 | 932 | 短期間の曝露のみ |
スケーリング温度 | 600 | 1112 | 高い温度で酸化のリスク |
クリープ強度の考慮は約 | 400 | 752 | 長期用途において重要 |
SCM435鋼は高温でも強度と靭性を保ち、自動車部品や高熱負荷を受ける機械部品に適しています。しかし、最大サービス限度を超える温度への長時間曝露は避ける必要があります。
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 | 予熱推奨 |
TIG | ER80S-Ni1 | アルゴン | 溶接後の熱処理が必要 |
棒 | E7018 | - | 熱入力の注意深い制御 |
SCM435鋼はさまざまなプロセスで溶接可能ですが、亀裂を防ぐために予熱と溶接後の熱処理が不可欠です。フィラー金属の選択は、互換性を保証し、溶接部の機械特性を維持するために重要です。
加工性
加工パラメータ | SCM435 | AISI 1212 | 備考/ヒント |
---|---|---|---|
相対加工性指数 | 60% | 100% | SCM435は加工が難しい |
典型的な切削速度(旋削) | 40 m/min | 80 m/min | 最良の結果のためには炭化物工具を使用 |
SCM435は中程度の加工性を持ち、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。加工中の過熱を防ぐため、炭化物工具を使用し、適切な冷却を維持することをお勧めします。
成形性
SCM435鋼は冷間および熱間条件で良好な成形性を示します。冷間成形は作業硬化を引き起こす可能性があり、その場合、延性を回復するためにその後の熱処理が必要な場合があります。この鋼は適切な半径で曲げることができますが、亀裂を引き起こす可能性のある過剰なひずみを避けるための注意が必要です。
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 |
---|---|---|---|---|
アニーリング(焼鈍) | 600 - 700 / 1112 - 1292 | 1 - 2時間 | 空気 | 軟化、延性の向上 |
焼入れ | 850 - 900 / 1562 - 1652 | 30分 | 油/水 | 硬化 |
焼戻し | 500 - 650 / 932 - 1202 | 1時間 | 空気 | 脆性の低下、靭性の向上 |
SCM435鋼の熱処理プロセスは、その微細構造と機械的特性に大きな影響を与えます。焼入れは硬度を高め、焼戻しは脆性を低下させ、靭性を向上させるため、鋼は高ストレス用途に適しています。
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主な特性 | 選定理由 |
---|---|---|---|
自動車 | ギア | 高強度、靭性 | 負荷下での性能に重要 |
機械 | シャフト | 耐摩耗性、硬化能 | 耐久性と信頼性に不可欠 |
航空宇宙 | ファスナー | 高温強度 | 安全性と性能に必要 |
石油・ガス | バルブ部品 | 耐食性、靭性 | 厳しい環境に必要 |
その他の用途には:
- 重機の構造部品
- 工具と金型
- 高ストレスファスナー
SCM435鋼は、厳しい条件下での信頼性と性能を保証する優れた機械的特性により、これらの用途に選ばれています。
重要な考慮事項、選定基準、および追加的洞察
特徴/特性 | SCM435 | AISI 4140 | 4340 | 簡潔な利点/欠点またはトレードオフのメモ |
---|---|---|---|---|
主な機械的特性 | 高強度 | 中程度の強度 | 高靭性 | SCM435は強度と靭性のバランスを提供します |
主要な耐食性の側面 | 可 | 良好 | 中程度 | SCM435はステンレス鋼よりも耐食性が低い |
溶接性 | 中程度 | 良好 | 可 | 亀裂を避けるために慎重な取り扱いが必要 |
加工性 | 中程度 | 良好 | 可 | SCM435はAISI 4140よりも加工が難しい |
成形性 | 良好 | 中程度 | 良好 | SCM435は成形可能ですが熱処理が必要なことがあります |
おおよその相対コスト | 中程度 | 中程度 | 高い | 高性能アプリケーションに対してコスト効率が良い |
一般的な入手可能性 | 一般的 | 一般的 | あまり一般的ではない | SCM435はさまざまな形状で広く入手可能です |
SCM435鋼を選択する際、コスト効率、入手可能性、特定の機械的特性などの考慮事項が重要です。強度、靭性、および中程度の耐食性のバランスは、信頼性と性能が重要な産業で幅広い用途に適しています。代替グレードとのトレードオフを理解することで、エンジニアはプロジェクトに適した材料選択を行うことができます。
1件のコメント
Dear Sirs
You are kindly requested to revert with cost and availability for the supply of forged round bars in steel grade SCM435, according to JIS G4053 (equivalent to 34CrMo4 / AISI 4135–4137).
Material requirements:
· Grade: SCM435 (forged steel)
· Standard: JIS G4053
· Typical chemical composition (wt.%):
o C: 0.33–0.38
o Si: 0.15–0.35
o Mn: 0.60–0.90
o Cr: 0.90–1.20
o Mo: 0.15–0.30
· Required mechanical properties after Quenching & Tempering (typical values):
o Tensile strength (UTS): 985–1080 MPa
o Yield strength (YS): 835–930 MPa
o Hardness: ~285–320 HB
o Elongation: ~12 %
o Charpy impact: ≥27 J at room temperature
Requested sizes and quantities:
· Ø 80 mm – 2 pcs x 6 m
· Ø 90 mm – 2 pcs x 6 m
· Ø 100 mm – 2 pcs x 6 m
· Ø 120 mm – 2 pcs x 6 m
· Ø 140 mm – 2 pcs x 6 m
· Ø 160 mm – 2 pcs x 6 m
Additional requirements:
· Ultrasonic test according to EN 10228-3, level 3 or better
· Inspection certificate EN 10204 3.1.b (chemical composition, mechanical properties, Charpy impact)
· Delivery condition: Forged and Q&T (quenched & tempered), rough machined or black forged
· Delivery terms: Please quote FCA/FOB [Port] and indicate delivery lead time
Please confirm your capability to supply and send us your best quotation, including technical data sheets.
Looking forward to your reply.
Best regards,
Gina Panagiotidi
Supplies Department
KIMI LOGO DARK RED smallIndustrial Park of Schisto
18863 Perama, Greece
T: +30 210 400 4757
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