ばね鋼は多くの産業にとって不可欠な材料であり、他の種類の鋼を上回る特有の品質を備えています。しかし、ばね鋼とは正確には何で、なぜそれほど実用的なのでしょうか?この記事では、ばね鋼とは何か、その特性、さまざまなグレード、形成方法、および一般的に使用される場所について説明します。
ばね鋼とは何ですか?
ばね鋼は、曲げたり、圧縮したり、伸ばしたりしても元の形状に戻ることができるため、特にばねや弾性コンポーネントの製造に使用される鋼の一種です。焼き入れおよび焼き戻し状態での弾性として知られるこの能力は、特殊な組成と硬化プロセスに起因する鋼の高い降伏強度によるものです。
ばね鋼は通常、中程度から高程度の炭素含有量で構成されており、その含有量は通常約 0.5 ～ 1.0 パーセントです。炭素に加えて、マンガンとシリコンも含まれており、特にシリコンは高品質を達成するために重要です。 降伏強さ。これらの鋼合金で作られた製品は、永久変形を受けることなく、連続的な曲げ、圧縮、伸長、またはねじりに耐えることができます。
ばね鋼の製造には、高い品質を確保するために高度な技術力が必要です。表面に脱炭や凹凸などの欠陥があると、疲労強度が低下する可能性があります。したがって、製造業者は、効率と性能を最適化するために、スプリングの表面が完全に滑らかであることを保証することが不可欠です。
ばね鋼の成分は何ですか?
ばね鋼は、通常 0.5 ～ 1.0 パーセントの範囲の中程度から高炭素含有量の合金です。また、マンガン、ニッケル、クロム、バナジウム、モリブデンなどの他の合金添加剤も含まれています。
しかし、ばね鋼の組成に必須の元素はケイ素です。この材料は、その耐久性、形状と柔軟性を維持する能力が高く評価されており、ばね鋼の用途に適しており、材料の高い降伏強度に貢献しています。この柔軟性により、材料は変形し、荷重が取り除かれると元の位置に戻ることができます。
ここでは、いくつかの一般的なばね鋼グレードとその化学組成を示します。
| 学年 | C [%] | シ [%] | マン[%] | P[%]最大 | S[%]最大 | Cr[%]最大/ – | モ [%] | Ni [%] max. | V [%] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C55S | 0.52～0.60 | 0.15～0.35 | 0.60～0.90 | 0.025 | 0.010 | 0.40 | 0.10 | 0.40 | – |
| C60S | 0.57 – 0.65 | 0.15～0.35 | 0.60～0.90 | 0.025 | 0.010 | 0.40 | 0.10 | 0.40 | – |
| C67S | 0.65 – 0.73 | 0.15～0.35 | 0.60～0.90 | 0.025 | 0.010 | 0.40 | 0.10 | 0.40 | – |
| C75S | 0.70～0.80 | 0.15～0.35 | 0.60～0.90 | 0.025 | 0.010 | 0.40 | 0.10 | 0.40 | – |
| C100S | 0.95～1.05 | 0.15～0.35 | 0.30～0.60 | 0.025 | 0.010 | 0.40 | 0.10 | 0.40 | – |
| 51CrV4 | 0.47 – 0.55 | 0.40 | 0.70 – 1.10 | 0.025 | 0.010 | 0.90 – 1.20 | 0.10 | 0.40 | 0.10～0.25 |
| 80CrV2 | 0.75 – 0.85 | 0.15～0.35 | 0.30～0.50 | 0.025 | 0.010 | 0.40～0.60 | 0.10 | 0.40 | 0.15～0.25 |
ばね鋼の分類
鋼の分類基準による GB/T 13304, ばね鋼は、その基本性能と使用特性に基づいて機械構造用鋼に分類されます。品位的には特殊鋼に該当し、製造時の品質・性能の厳格な管理が求められます。中国の慣習では、ばね鋼は特殊鋼とみなされます。
ばね鋼は化学成分に基づいて、炭素ばね鋼、合金ばね鋼、ステンレスばね鋼、銅基ばね合金、ニッケル基ばね合金に分類されます。
ばね鋼を化学成分に基づいて分類します。
| 素材 | GB | JIS | ASTM/SAE | ディン |
|---|---|---|---|---|
| ステンレス鋼 | 1Cr18Ni9 | SUS302 | 302 | 1.4310 |
| 0Cr18Ni9 | SUS304 | 304 | X5CrNi18-10 | |
| 0Cr17Ni12Mo2 | SUS316 | 316 | X5CrNi17.12.2 | |
| 07Cr17Ni7A1 | SUS631 | SAE17-7 | X7CrNiAL17.7 | |
| ニッケル系 | GH4169 GH169 | インコネルX-718 | NiCrl9Fe19Nb5、Mo3 | |
| GH145/GH4145 | NCF750 | インコーン1X-750 | NiCr15Fe7TiAl | |
| エルギロイ | ||||
| 合金ベース | 60Si2MnA | SUP6 | SAE9260 | 60Si7 |
| 55CrSi | SWOSC-V | |||
| 50CrVA | SUS10A | 6150 | 67SiCr5 | |
| 60Si2CrA | SUP12 | SAE9254 | 67SiCr5 | |
| 30W4Cr2VA | ||||
| カーボンベース | 6500万 | 1066 | Ck67 | |
| ミュージックワイヤー | SWP-B/SWP-A | |||
| 銅系 | QSn4-3(錫青銅) | C3712 | C28000 | CuZn40 |
| QSi3-1(シリコンブロンズ) | C6561 | |||
| QBe2(ベリリウムブロンズ) | C1720 | C17200 | ||
| モネル400 | NW4400 | UNS N04400 | 2. 4360 | |
| モネルK500 | NW5500 | UNS N05500 | 2. 4375 |
6500万
化学組成
| 学年 | 標準 | C | シ | ん | S | P | Cr | ニ | 銅 |
| 6500万 | GB/T 1222-2007 | 0.62~0.70 | 0.17~0.37 | 0.90~1.20 | ≤0.035 | ≤0.035 | ≤0.25 | ≤0.25 | ≤0.25 |
機械的性質
| 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 980(φ=10mm) | 785 | 78.8 | 196.0 | -40~120 |
特徴と用途
65Mnは高炭素鋼の一種です。シンプルな構成で低コストです。マンガンは焼入性を向上させるために添加されます。総合的な機械的性質、脱炭性などは炭素鋼よりも優れています。しかし、65Mn は高度な処理に敏感で、焼き入れ時に割れが発生しやすくなります。
65Mn は、さまざまな丸バネ、時計仕掛け、バネリング、振動ダンパー、クラッチ スプリングの製造に一般的に使用されます。
ミュージックワイヤー
化学組成
| 学年 | 標準 | C | シ | ん | S | P | 銅 |
| SWP-B | JIS_G3522 | 0.60~0.95 | 0.12~0.32 | 0.30~0.90 | ≤0.025 | ≤0.025 | ≤0.20 |
機械的性質
| 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 2260～2450(φ=1.0mm) | 1568 | 78.7 | 196.0 | -40~120 |
特徴と用途
ミュージックワイヤーは、鉛浴で焼き入れした後、冷間引き抜きされます。強度、弾力性、耐へたり性に非常に優れた高スプリングです。小型ばね材料として広く使用されており、各種重要ばね、各種高応力機械ばね、弁ばねの製造に使用されています。
60Si2Mn
化学組成
| 学年 | 標準 | C | シ | ん | S | P | Cr | ニ | 銅 |
| 60Si2Mn | GB/T 1222-2007 | 0.54~0.60 | 1.5~2.0 | 0.70~1.00 | ≤0.035 | ≤0.035 | ≤0.35 | ≤0.35 | ≤0.25 |
機械的性質
| 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 1274(φ=10mm) | 1170 | 78.8 | 196.0 | -40~200 |
特徴と用途
60Si2Mn 中のマンガンは焼入性を向上させることができます。シリコン含有量が多いため、炭素ばね鋼に比べて強度、焼入れ性、耐焼戻し性に優れています。ただし、シリコン含有量が高いため、表面脱炭の可能性が高く、冷間変形塑性が低いです。焼入れおよび焼き戻し後、降伏強度比、反緩和能力、および焼き戻し安定性が向上し、特に疲労寿命が大幅に向上します。
60Si2Mnは断面厚さ25mm以下のコイルばねの製造に適しており、重機や鉄道車両、自動車などに広く使用されています。
55CrSi
化学組成
| 学年 | 標準 | C | シ | ん | Cr | S | P | ニ | 銅 |
| 55CrSi | GB/T 1222-2007 | 0.50~0.60 | 1.2~1.6 | 0.50~0.80 | 0.50~0.80 | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.20 | ≤0.20 |
機械的性質
| 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 1862年（φ≧4.2mm） | 1666 | 78.8 | 196.0 | -40~250 |
特徴と用途
55CrSi ばね鋼は、高い耐疲労性と高い耐緩和性を備えています。 Si の質量分率が比較的高いため、弾性限界、降伏強度比、耐疲労性が大幅に向上します。機械的性質を向上させるためにCr元素も添加されます。 Cr は高温処理に対する感度が低く、Si 含有ばね鋼の黒鉛化傾向の除去に役立ちます。
55CrSi は、ブレーキ スプリング、ソリッド スタビライザー バー、トーション バー、バルブ スプリング、高級オートバイ用ショックアブソーバー スプリング、および重要な目的の機械式スプリングの製造に広く使用されています。
50CrVA
化学組成
| 学年 | 標準 | C | シ | ん | Cr | Ⅴ | S | P | ニ | 銅 |
| 50CrVA | GB/T 1222-2007 | 0.46~0.54 | 0.17~0.37 | 0.50~0.80 | 0.80~1.10 | 0.10~0.20 | ≤0.03 | ≤0.03 | ≤0.35 | ≤0.25 |
機械的性質
| 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 1274(φ=10mm) | 1127 | 78.8 | 196.0 | -40~250 |
特徴と用途
50CrVAは優れた機械的性質と高い焼入性を持っています。バナジウムは鋼の結晶粒を微細化するために統合され、強度、靱性、耐熱性が向上します。ただし、溶接性は悪いです。 50CrVAは、弁ばね、ピストンばね、安全弁ばねなどの大断面高荷重用途に使用される高級ばね鋼です。
30W4Cr2VA
化学組成
| 学年 | 標準 | C | シ | ん | Cr | Ⅴ | W | S | P | ニ | 銅 |
| 30W4Cr2VA | GB/T 1222-2007 | 0.26~0.34 | 0.17~0.37 | ≤0.04 | 2.00~2.50 | 0.50~0.80 | 4~4.5 | ≤0.03 | ≤0.03 | ≤0.35 | ≤0.25 |
機械的性質
| 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 1470(φ=10mm) | 1323 | 81.8~78.7 | 206.0~196.2 | -40~500 |
特徴と用途
30W4Cr2VA にはタングステン、クロム、バナジウムが含まれています。タングステン（w）の主な役割は、鋼の焼入れ性と耐熱性を向上させ、高温下でもばねが高い強度と弾性を維持することです。タングステンは、焼き戻し安定性と熱間加工性も向上させます。焼き入れ・焼き戻しした状態で使用され、ボイラーの主安全弁ばねなどの耐熱ばねとして使用されます。
60Si2CrA
化学組成
| 学年 | 標準 | C | シ | ん | Cr | S | P | ニ | 銅 |
| 60Si2CrA | GB/T 1222-2007 | 0.56~0.64 | 1.40~1.80 | 0.04~0.70 | 0.70~1.00 | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.35 | ≤0.25 |
機械的性質
| 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 1764年（φ=10mm） | 1568 | 81.8~78.7 | 206.0~196.2 | -40~250 |
特徴と用途
60Si2CrAは高強度ばね鋼です。焼入性が高く、熱処理性も良好です。強度が高いため、圧延後に内部応力を時間内に除去する必要があります。 60Si2CrA は、蒸気タービンのシールばね、調整ばね、復水器支持ばね、高圧水ポンプの皿ばねなどの製造に使用できます。また、通常兵器の回収用フックばね、クラッシャーばね、土木機械のばねの製造にも使用できます。
ステンレスばね鋼
化学組成
| 学年 | 標準 | C | シ | ん | S | ニ | Cr | P | モー |
| SUS302 | JIS G4314 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.030 | 8.00-10.00 | 17.00-19.00 | ≤0.045 | |
| SUS304 | JIS G4314 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.030 | 8.00-10.00 | 17.00-19.00 | ≤0.045 | |
| SUS316 | JIS G4314 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.030 | 10.00-14.00 | 16.00-18.00 | ≤0.045 | 2.0~3.0 |
| SUS631 | JIS G4314 | ≤0.09 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤0.03 | 6.5-7.75 | 16.0-18.0 | ≤0.04 | Al 0.75～1.5 |
機械的性質
| 学年 | 引張強さRb(MPa) | 引張強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| SUS302/304 | 1863～2108年（φ=1mm） | ≥205 | 71.7 | 193.2 | -200~200 |
| SUS316 | 1863～2108年（φ=1mm） | ≥205 | 71.7 | 193.2 | -200~200 |
| SUS631 | 1705～2010（φ=1mm） | ≥205 | 71.7 | 193.2 | -200~343 |
特徴と用途
耐低温性、耐食性、耐熱性に優れ、ばね鋼として広く使用されています。
- SUS302・304：耐食・耐熱ばね鋼。機械的特性は同じですが、304 は 302 よりも耐食性が優れています。
- SUS316：Moの添加により耐食性、耐高温性に特に優れています。通常、航行や耐塩化物腐食に使用されます。
- SUS631：300系ステンレス鋼より高強度です。高強度、高硬度、耐疲労性、耐熱性、耐腐食性を備えています。航空宇宙、化学、石油化学、製紙、金属加工産業で使用されます。
インコネル750
化学組成
| 学年 | 標準 | C | Cr | ニ | アル | ティ | 鉄 | 注意 | SI | ん | S | 銅 |
| インコネル X750 | AMS 5698 | ≤0.08 | 14.0~17.0 | 70.0以上 | 0.40~1.00 | 2.25~2.75 | 5.00~9.00 | 0.70~1.20 | ≤0.50 | 1.0 | ≤0.01 | ≤0.5 |
機械的性質
| 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 1241~1793 | 790 | 82.7 | 214 | -260~550 |
特徴と用途
これは、Al、Ti、Nb で強化されたニッケルベースの合金です。ばね用ステンレス鋼やその他の特殊用途のばね材に、主にアルミニウム（A1）、チタン（Ti）、ニオブ（Nb）を添加します。主な目的は、材料の耐食性を向上させることです。 Ti は鋼中の強力な脱酸剤であり、結晶粒を微細化し、感度を低下させる可能性があります。 Nb は結晶粒を微細化し、鋼の過熱感受性や脆性を軽減します。これは、初期のインコネル合金系の中で最も優れた合金の 1 つです。強度、耐食性、980℃以下での耐酸化性に優れています。
インコネル X-750 合金は、主に高強度が必要な耐緩和板バネやコイルバネの製造に使用されます。
インコネル718
化学組成
| 学年 | 標準 | C | Cr | ニ | コ | アル | ティ | 鉄 | モー | ん | SI | 銅 |
| インコネル718 | AMS 5662 | ≤0.08 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 0.20~0.80 | 0.65 | バランス | 2.8~3.3 | ≤0.35 | ≤0.35 | ≤0.3 |
機械的性質
| 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 1310~1515 | 1082 | 80 | 200 | -260~650 |
特徴と用途
インコネル 718 は Fe-Ni-Cr 合金です。高温や腐食に対する優れた耐性を持っています。 650℃以下での高強度と良好な靭性を有し、高温および低温環境における耐酸化性と耐食性を備えています。蒸気タービン、燃料ロケットの極低温工学、酸性環境、原子力工学など、需要の高いさまざまな状況で広く使用できます。
エルギロイ
化学組成
| 学年 | 標準 | C | コ | なれ | Cr | 鉄 | モー | ん | シ | ニ | S | P |
| エルギロイ | AMS 5833 | ≤0.15 | 39.0~41.0 | ≤0.1 | 19.0~21.0 | バランス | 6.0~8.0 | 1.5~2.5 | ≤1.2 | 14.0~16.0 | ≤0.015 | ≤0.015 |
機械的性質
| 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 1515-2000 | 77.2 | 190 | -184~454 |
特徴と用途
エルジロイはコバルト-クロム-ニッケル合金です。コバルトの添加により、材料は高い弾性限界に達することができ、この合金は多くの環境において優れた耐食性と耐疲労性も備えています。高い耐食性が要求される用途や、380℃までの温度での低い緩和が要求される用途に適しています。海水中では、エルジロイ合金は隙間腐食や応力腐食に対してほとんど影響を受けません。石油やガスの採掘、医療、歯科、航空宇宙、防衛、宇宙探査、時計製造などに広く使用されています。
銅系ばね鋼
化学組成
| 学年 | 標準 | 銅 | SN | 亜鉛 | アル | シ | ニ | 鉄 | なれ | 総不純物 |
| 錫青銅 | GB/T 13808 | バランス | 3.5~4.5 | 2.7~3.3 | 0.002 | 0.002 | 0.05 | ≤1.5 | ||
| シリコンブロンズ | GB/T 4423 | バランス | 0.25 | 0.5 | 0.03(鉛) | 2.75~3.5 | 0.2 | 0.3 | 1.0～1.5(Mn) | ≤1.1 |
| ベリリウムブロンズ | GB/T 5231 | バランス | 0.15 | 0.05(鉛) | 0.15 | 0.2 | 0.15 | 1.0~2.1 | ≤0.5 |
機械的性質
| 学年 | 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| 錫青銅 | 780~1130 | 40207 | 93163 | -250~120 | |
| シリコンブロンズ | 780~1130 | 40207 | 93163 | -40~120 | |
| ベリリウムブロンズ | 373~1275 | 42169 | 129448 | -200~120 |
特徴と用途
錫青銅は、表面に緻密な二酸化錫皮膜が形成されているため、大気中での耐食性に優れています。二酸化スズ膜の密度が高く、厚ければ厚いほど、耐摩耗性は向上します。淡水・海水に対しても耐食性があり、より高い硬度や耐摩耗性が要求されるバネの製造に適しています。
シリコンブロンズにはマンガンとニッケル元素が含まれています。強度が高く、耐食性にも優れています。淡水・海水での耐食性が高く、溶接性、切断性も良好です。摩擦部品 (エンジンの排気バルブや吸気バルブのガイド スリーブなど) や腐食性媒体中で使用される構造部品の製造に使用されます。
ベリリウムブロンズには1.7～2.5%のベリリウムが含まれています。ベリリウムを添加することで弾力性に優れています。強度、硬度、弾性、耐疲労性に優れた析出硬化型合金です。海水中では40年以上の耐用年数があります。広く使用されており高価であり、電気製品の精密バネの製造に適しています。
モネル
化学組成
| 学年 | 標準 | ニ | 銅 | ティ | アル | ん | シ | C | 鉄 | S |
| モネル400 | AMS 7233 | 63.0~70.0 | 28.0~34.0 | ≤2.0 | ≤0.5 | ≤0.3 | ≤2.5 | ≤0.024 | ||
| モネルK500 | QQ-N-286 | 63.0~70.0 | バランス | 0.35~0.85 | 2.3~3.15 | ≤1.5 | ≤0.5 | ≤0.25 | ≤2.0 | ≤0.001 |
機械的性質
| 学年 | 引張強さRb(MPa) | 降伏強さRs(MPa) | せん断弾性率 G/x103(MPa) | 弾性率E/×103(MPa) | 推奨温度 |
| モネル400 | 1000~1240 | 65.5 | 179 | -184~260 | |
| モネルK500 | 1100~1380 | 65.5 | 179 | -184~232 |
特徴と用途
モネル 400 はニッケルと銅の合金です。この合金はフッ酸やフッ素ガス媒体中での耐食性に優れ、また高温の濃アルカリ液に対しても優れた耐食性を示します。また、中性溶液、水、海水、大気、有機化合物などからの腐食にも耐性があります。
モネル K500 は、析出硬化型ニッケル - 銅 - アルミニウム合金です。 K500 は、チタンとアルミニウムの添加により、引張強度が 400 合金の 2 倍、降伏強度が 400 合金の 3 倍に増加します。この材料は、-240°の低温でも延性と靭性を維持します。また、K500 は、塩、アルカリ、酸、非酸化性の酸など、幅広い化学元素や海洋環境に対して耐火花性と優れた耐食性を備えています。
ばね鋼の性質
ばね鋼は、さまざまな種類のばねや同様の部品の製造に広く使用されています。降伏強度が高いことが特徴で、この材料で作られた製品は、元の形状を失うことなく連続的な圧縮、曲げ、ねじりに耐えることができます。
ばね鋼の主な特徴をいくつか示します。
- 復元力：ばね鋼は復元性に優れており、曲げたり伸ばしたりしても元の形状に戻ります。
- 硬度と耐久性：破損することなく重い荷重に耐えることができ、時間の経過による風化や摩耗に耐性があります。
- 弾性: ばね鋼は、形状を損なうことなく、成形、成形、後熱処理が可能です。
- 耐食性：耐食性が高く、過酷な条件での使用に適しています。
ばね鋼は高い耐力に加えて、優れた特性も備えています。 抗張力 そして疲労強度。これらの特性により、ばね鋼は幅広い産業用途に適しています。
以下の表は、さまざまなばね鋼グレードの降伏強さと引張強さをまとめたものです。 EN 10132-2021.
| 材料番号 | 標準 | 球状化セメンタイトに焼鈍 | 球状化セメンタイトまで焼鈍 | |||||||||||
| AISI | JIS | JP | ディン | 降伏強さ[MPa](最大) | 引張強さ[MPa](最大) | HBW(最大) | 降伏強さ[MPa](最大) | 引張強さ[MPa](最大) | HBW(最大) | |||||
| メトリック | 私たち | メトリック | 私たち | メートル法/米国 | メトリック | 私たち | メトリック | 私たち | メートル法/米国 | |||||
| 1.1231 | 1070 | SK7 | C67S | CK67 | 380 | 55 | 580 | 84 | 180 | 330 | 48 | 550 | 80 | 171 |
| 1.1248 | 1075 | SK6 | C75S | CK75 | 400 | 58 | 610 | 88 | 189 | 345 | 50 | 570 | 83 | 177 |
| 1.1284 | C80S | 400 | 58 | 610 | 88 | 189 | 345 | 50 | 570 | 83 | 177 | |||
| 1.1269 | 1086 | SK5 | C85S | CK85 | 405 | 59 | 620 | 90 | 192 | 355 | 51 | 580 | 84 | 180 |
| 1.1217 | C90S | 420 | 61 | 630 | 91 | 195 | 365 | 53 | 590 | 86 | 183 | |||
| 1.1274 | 1095 | SK4 SK3 | C100S | CK101 | 430 | 62 | 640 | 93 | 198 | 380 | 55 | 600 | 87 | 186 |
| 1.1224 | C125S | 440 | 64 | 650 | 94 | 202 | 400 | 58 | 620 | 90 | 192 | |||
| 1.2002 | SK2 | 125Cr2 | 125Cr1 | 450 | 65 | 660 | 96 | 205 | 385 | 56 | 640 | 93 | 198 | |
| 1.2235 | 80CrV2 | 80CrV2 | 390 | 57 | 600 | 87 | 186 | 345 | 50 | 570 | 83 | 177 | ||
| 1.5026 | 9255 | 56Si7 | 420 | 61 | 620 | 90 | 192 | 360 | 52 | 580 | 84 | 180 | ||
| 1.5634 | SKS51 | 75Ni8 | 450 | 65 | 660 | 96 | 205 | 400 | 58 | 630 | 91 | 195 | ||
| 1.8159 | 6150 | SUP10 | 51CrV4 | 50CrV4 | 380 | 55 | 580 | 84 | 180 | 330 | 48 | 550 | 80 | 171 |
| 1.8161 | 58CrV4 | 58CrV4 | 390 | 57 | 590 | 86 | 183 | 350 | 51 | 560 | 81 | 174 | ||
| 1.2003 | 75Cr1 | 420 | 61 | 630 | 91 | 195 | 360 | 52 | 580 | 84 | 180 | |||
| 1.2018 | 95Cr1 | 430 | 62 | 640 | 93 | 198 | 380 | 55 | 600 | 87 | 186 | |||
| 1.6595 | 68CrNiMo3-3 | 400 | 58 | 615 | 89 | 190 | 350 | 51 | 575 | 83 | 179 | |||
ばね鋼はどのように形成されるのですか?
ばね鋼には熱間圧延、冷間圧延、焼鈍、焼鈍などのさまざまな加工が施されます。 熱処理、ばね鋼のグレードと最終製品の望ましい機械的特性に応じて異なります。
このプロセスは通常、正しい鋼組成を達成するために原材料を溶解および精製することから始まります。次に、溶けた鋼は大きなブロックまたはビレットに注入され、冷却されます。ビレットは、熱間圧延または冷間圧延のいずれかでさらに加工して、厚さを薄くし、粒子構造を改善することで、材料の引張強度を効果的に高め、ばね鋼板、ストリップ、ロッド、バーを製造できます。圧下率が高くなるほど引張強さは増加しますが、過度の引張強さは材料が脆くなり、破損しやすくなる可能性があります。冷間圧延は、厚さをより細かく制御できるため、高品質のばね鋼に一般的に好まれています。 寸法公差.
圧延の際、鋼は内部応力を緩和し延性を高めるために焼きなまされる場合があります。これには、鋼を一定時間特定の温度に加熱し、その後、制御された環境でゆっくりと冷却することで、鋼の靭性と柔軟性が向上します。
最後に、ばね鋼に熱処理を施し、望ましい機械的特性を得ることができます。このプロセスを可能にするためには、特定の割合の炭素が不可欠であり、炭素ばね鋼の場合、通常は 0.50% から 1.25% の範囲にあります。このプロセスには、鋼を臨界温度まで加熱し、その後急速に冷却することが含まれます (焼き入れ）硬くて脆い構造を形成します。その後、鋼は再加熱プロセスを通じて焼き戻され、応力が軽減され、靭性が向上します。熱処理されたばね鋼は、板ばね、鋸刃、ナイフなどの製品の製造に使用されます。
ばね鋼の一般的な用途と応用
ばね鋼はその優れた特性から汎用鋼とも呼ばれます。これは主に、高品質の鋸刃、ロックピック、アンテナ、スクレーパーの製造に使用され、特に形状が難しい板バネを製造するために硬化および焼き戻しされた状態で使用されます。
ばね鋼は汎用性の高い鋼種として、幅広い用途に使用されます。これは、以下を作成するためによく使用されます。
- クリップとファスナー: ばね鋼は、高い強度と耐疲労性を備えているため、クリップやファスナーの製造に最適です。
- ばね：さまざまな機械や車両の部品に使用されるばね鋼は、コイルばね、圧縮ばね、ねじりばね、板ばねによく使用されます。
- 医療機器: ばね鋼は、手術器具や歯科矯正器具などの医療機器の製造に使用されます。
- 機械: 芝刈り機、航空機、コンベア、ポンプなどの機械や装置の製造に使用されます。
- ハンドツール: ばね鋼は強度が高いため、ペンチ、レンチ、ハサミなどの強くて耐久性のあるツールを作成するのに最適です。
- ピアノ線: ミュージック ワイヤーとしても知られるばね鋼は、スプリング クランプ、アンテナ、車両のコイル スプリングや板バネなど、さまざまな用途に使用されます。
- ロックピック: ばね鋼の柔軟性と弾力性により、ロックピックの製造によく使われる材料です。
- 着陸装置: 管状バネ鋼は、着陸時の衝撃を吸収する能力があるため、一部の小型航空機の着陸装置に使用されています。
- シム: 薄い厚みでも変形しにくいため、シムやバインダー クリップに広く使用されています。
よくある質問
結論
今日、ばね鋼はさまざまな製品の製造において重要な役割を果たしており、さまざまな産業分野にわたってその重要性が維持されることが期待されています。たとえば、自動車のスプリング ダイアフラムやシート ベルト システムのリトラクター スプリングなど、一貫して力を吸収および再適用できるコンポーネントを必要とする用途で一般的に使用されています。ばね鋼の弾性は、これらの動的応力がかかる部品の動作において重要な役割を果たし、永久変形を受けることなく材料が耐えられる力の量を決定します。
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