ASTM A519 グレード 4150 シームレス クロム-モリブデン機械チューブ

ASTM A519 グレード 4150 チューブとは

ASTM A519 グレード 4150 は、シームレス機械チューブとして供給される-硬化クロム-モリブデン合金鋼であり、UNS 番号 G41500 で登録されています。これは 4100 シリーズのクロム-モリブデン鋼に属し、約 0.5% の炭素と約 1% のクロムおよび少量のモリブデンの添加の組み合わせにより、強い焼入れ性、温度での軟化に対する良好な耐性、および焼き入れおよび焼き戻し後の強度と耐摩耗性の有用な組み合わせが得られます。

4150 は深く硬化するため、部品の表面だけではなく断面全体で高荷重に耐える必要がある場合に選択されます。チューブフォームは、完成部品が中空シャフト、スリーブ、または円筒体の場合に使用されます。これは、チューブからの機械加工では、バーからの機械加工よりも除去される材料が少なく、切断時間とスクラップの両方が削減されるためです。

化学組成

比較的高い炭素含有量が、4130 などの低級-炭素クロム-モリブデン グレードと 4150 を区別するものです。これにより、焼入れ後により高い硬度と強度を発現させることができますが、その代償として溶接性が低下し、亀裂を避けるために焼入れを注意深く制御する必要性が高まります。クロムは焼入れ性と耐摩耗性を向上させ、モリブデンは焼き戻し脆化を抑制し、高温強度を高めます。-

熱処理実習

チューブは通常、焼きなまされた状態、または焼ならしされて焼きなまされた状態で供給されるため、形状に合わせて機械加工し、完成部品に硬化操作を行うことができます。一般的には、840 ～ 870 度の範囲でオーステナイト化し、油中で焼き入れし、その後、用途に合わせて選択した範囲で焼き戻しを行います。焼き戻し温度が低いほど、最高の強度と耐摩耗性が得られますが、靭性と衝撃荷重に対する耐性がより重要な場合は、より高い温度が使用されます。

油焼入れが使用されるのは、断面と炭素レベルの関係から、水焼入れでは歪みや焼割れが発生する危険性があるためです。複雑な形状の部品や急激な断面変化のある部品は、余裕のある半径で設計する必要があり、加工代には歪みの許容値を計画する必要があります。合金含有量が適度であるため、4150 は中炭素鋼の通常の焼き戻し範囲を超える使用では有効な硬度を維持できないため、高温合金ではありません。-

機械的特性の要件と試験

ASTM A519 では、最小引張強さ、降伏強さ、伸びが各グレードおよび各納入条件ごとに個別に規定されているため、4150 の注文に適用される値は、チューブが熱間仕上げ、冷間引抜、または熱処理のいずれで供給されるかによって異なります。焼き入れおよび焼き戻しされた部品の強度数値は、通常、チューブミルの証明書のみから取得されるのではなく、完成したコンポーネントに対してバイヤーとサプライヤーの間で合意されます。用途が安全に関連する場合、セクション全体の硬度試験、チューブ本体の超音波検査、完成部品の磁粉検査が注文に追加されるのが一般的です。

代表的な用途

産業機械や建設機械の頑丈なドライブ シャフトとアクスル シャフト-

油圧プレスおよび成形装置用のコラム、プランジャー、シリンダー

高強度スピンドル、アーバー、工作機械コンポーネント

要求の厳しいプラスチックツーリング向けの金型エジェクタースリーブとコア

資材運搬装置の耐摩耗性ブッシュ、ロール、ガイド-

機械加工および製作上の注意事項

焼きなまし状態では、4150 は他の中炭素合金鋼と同様の方法で加工され、コーティングされた超硬インサートと堅固な設定による適度な切削速度を使用します。-炭素含有量が高いということは、材料が低炭素グレードよりも強く、寛容性が低いことを意味するため、びびりや摩擦による切れ目を避ける必要があります。-溶融溶接は一般に、焼き入れおよび焼き戻しが行われる部品では避けられ、硬化した部品への溶接は推奨されません。接合が不可欠な場合は、部品を焼きなまし状態で溶接し、応力を除去してから、低水素消耗品と制御された予熱を使用して熱処理する必要があります。-

よくある質問

Q: UNS G41500 とは何ですか?
これは、ASTM A519 の標準グレードとしてリストされている 4150 クロム-モリブデン鋼の化学物質の統一番号付けシステム識別子です。 UNS 番号は組成を識別し、ASTM A519 は管状製品の要件を規定します。

Q: 4150 と 4130 チューブの違いは何ですか?
グレード 4150 にはより多くの炭素が含まれており、4130 の約 0.28 ～ 0.33% に対して約 0.48 ～ 0.53% です。炭素レベルが高いほど、焼き入れおよび焼き戻し後の強度と硬度が高くなりますが、溶接性も低下するため、より慎重な焼き入れ制御が必要になります。

Q: 4150 チューブにはどのような熱処理が使用されていますか?
通常、チューブは機械加工用に焼きなましされて供給され、完成品はオーステナイト化、油焼き入れ、焼き戻しされて、必要な強度と靭性が得られます。焼き戻し温度は、部品に必要な強度と耐衝撃性のバランスに応じて選択されます。

Q: 4150 チューブは溶接できますか?
溶接グレードではありません。製造後に焼き入れと焼き戻しが必要な部品は、制御された予熱と低水素消耗品を使用して焼きなまし状態で溶接され、その後応力が除去されて熱処理されます。-完成した硬化コンポーネントの溶接は推奨されません。

Q: グレード 4150 チューブに最も適した用途はどれですか?
中空部分で深い硬化と高い耐荷重を必要とする用途: 頑丈なシャフト、プレス コラムとプランジャー、高強度-スピンドル、耐摩耗性スリーブとガイド-。

Q: 注文時に 4150 チューブをどのように指定する必要がありますか?
グレードとUNS番号、納入状態、完成部品サイズ、熱処理後の必要な硬さまたは強度の範囲、試験要件を記載します。 ASTM A519 の特性は配送条件によって異なるため、その状態は常に発注書に記載する必要があります。