鋼種
シリコロイA2
Precipitation Hardened Stainless Steel
シリコロイA2は化学成分のひとつにSi(ケイ素)を多量に含有する析出硬化系ステンレスで、高強度、高硬度、耐食性、耐熱性、耐摩耗性、耐焼付き性をバランスよく兼ね備え、オールラウンド性を有します。
析出硬化系ステンレスとしてはHRC48以上(49~52程度)とSUS630以上の高硬度を有するのが特徴で、耐食性はオーステナイト系よりは劣りますが、マルテンサイト系、フェライト系より良好です。
析出硬化系ステンレスは、焼入型と異なった熱処理プロセスで、比較的低温の熱処理で高硬度化するため、焼入鋼のような問題(熱処理歪み、寸法変化、焼き割れ、酸化スケールの付着など)が少なく、加工プロセス改善に有効です。
1.化学成分の一例
(wt%)
成分 | C | Si | Mn | P | S | Cu | Ni | Cr | Mo | Fe | 特殊 元素 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
規格 | Max 0.020 |
3.00 5.00 |
0.5 1.5 |
Max 0.040 |
Max 0.030 |
0.8 1.2 |
6.0 7.0 |
10.0 13.0 |
0.3 1.0 |
Bal. Bal. |
Nb |
成績例 | 0.014 | 3.50 | 1.0 | 0.021 | 0.018 | 1.0 | 6.5 | 10.7 | 0.4 | Bal. |
- 上記は化学成分の一例ですので、ご参考程度にお考え下さい。
2.物理的性質の一例
鋼種名 | 密度 g/cm3 |
熱伝導率 W/mK |
平均熱膨張係数 ×10-6(1/℃) |
縦弾性係数 GPa |
ポアソン比 | 比透磁率 μ |
||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
シリコロイA2 | 7.61 | 13.2 (AG) |
20~100℃ 12.5 |
20~300℃ 12.9 |
20~500℃ 13.7 |
183 (ST) 199 (AG) |
0.29 (AG) |
4.278 磁性あり |
- ST:固溶化熱処理、AG:時効硬化熱処理
3.機械的性質の一例
記号 | 熱処理 | 引張強さ N/mm2 |
耐力 N/mm2 |
伸び % |
絞り % |
硬度 HRC |
シャルピー衝撃値 J/cm2 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ST | 1050℃/WQ | 1100 | 850 | 12.0 | 67.0 | 32~36 | 160 |
H900 | 490℃×4hr/AC | 1700 | 1600 | 7.0 | 35.0 | ≥48**(48~52) | 7 |
OAG | 650℃×4hr/AC | 1200 | 900 | 19.0 | 61.0 | 33~38 | 120 |
H1025 | 550℃×4hr/AC | 1550 | 1350 | 9.0 | 43.0 | 47 | 9 |
H1075 | 580℃×4hr/AC | 1400 | 1100 | 12.0 | 48.0 | 42 | 13 |
H1150 | 620℃×4hr/AC | 1300 | 1050 | 15.0 | 54.0 | 40 | 58 |
- 上記は丸棒材の機械的性質の一例ですので、ご参考程度にお考え下さい(形状、熱処理、鍛錬比、清浄度等によって変動する可能性があります)
- シリコロイA2は基本的にST、H900、OAGの何れかでの使用が主になります。
4.シリコロイA2の規格の一例
記号 | 記号 | 熱処理 | 引張強さ N/mm2 | 耐力 N/mm2 | 伸び % | 硬度 HB |
---|---|---|---|---|---|---|
過時効処理 | LST OAG |
900~950℃/急冷 600~660℃×3~5hr/AC |
≥740 | ≥540 | ≥12 | ≥217 (目標363) |
追加時効処理 | ST AG |
900~950℃/急冷 460℃×4hr/AC |
– | – | – | 217~363 (目標≥HRC48) |
- 上記は丸棒材の機械的性質の一例ですので、ご参考程度にお考え下さい(形状、熱処理、鍛錬比、清浄度等によって変動する可能性があります)。
- 実際の熱処理状態とは若干異なりますので、参考値として下さい。
5.顕微鏡組織と金属間化合物
6.熱処理特性
7.時効硬化熱処理温度と機械的性質の関係
8.固溶化熱処理温度と機械的性質の関係
9.低温時効処理の効果
10.低温固溶化熱処理後の高温時効処理
11.再固溶化熱処理の効果
- 析出硬化系シリコロは再固溶化熱処理を実施することで、時効硬化熱処理をキャンセルできます。
- 製品使用後に再利用が可能なエコマテリアルです。使用済みの製品はサイズダウンした素材として再利用できます。
12.SUS630とシリコロイA2の比較
13.シリコロイA2の被加工性試験
試験項目 | 使用設備 使用工具 |
送り m/min |
回転数 rpm |
類似鋼との比較 | |
---|---|---|---|---|---|
フライス | OKK-3V(大阪機工) 住友SKDN42MT |
100 | 160 | NAK80とHPM38の間ぐらいの感触 | 良好 |
ドリル | 1.5#(マキノ) φ10(コベルコハイス) |
30 | 400 | NAK55とNAK80の間ぐらいの感触 | 良好 |
1.5#(マキノ) φ7.5(コベルコハイス) |
30 | 500 | NAK80とHPM38の間ぐらいの感触 | 良好 | |
1.5#(マキノ) φ3.1(コベルコハイス) |
30 | 700 | NAK80とHPM38の間ぐらいの感触 | 良好 | |
タップ | 1.5#(マキノ) M8(ハイス刃-ヤマワ) |
80 | – | NAK80とHPM38の間ぐらいの感触 | 良好 |
エンドミル | 1.5#(マキノ) φ12(2枚刃ハイス-OSG) |
40 | 400 | NAK80とHPM38の間ぐらいの感触 | 良好 |
1.5#(マキノ) φ10(4枚刃ハイス-OSG) |
60 | 400 | NAK80とHPM38の間ぐらいの感触 | 良好 | |
ガンドリル | ミロク φ8(超硬刃) |
20 | 1400 | NAK80とHPM38の間ぐらいの感触 | 良好 |
バンドソー | アマダ ハイス刃 |
2~3 | – | NAK80とHPM38の間ぐらいの感触 | 良好 |
アマダ 超硬刃 |
2~3 | – | NAK55とNAK80の間ぐらいの感触 | 良好 |
材質 | 分類 | 硬度 | 用途例 | |
---|---|---|---|---|
NAK55 | プリハードン鋼 | 析出硬化系 | HRC37~43 | 金型(精密量産型) |
NAK80 | プリハードン鋼 | 析出硬化系 | HRC37~43 | 金型(精密量産型・高鏡面性) |
HPM38 | プリハードン鋼 | SUS420J2改良鋼 | HRC29~33 | 金型(難燃添加樹脂、一般透明用、ゴム用) |
- シリコロイA2の溶体化熱処理状態(ST:1050℃/WQ)の場合は、過時効処理(OAG:650℃/AC)よりも硬度が 若干低いため、本試験結果と同等の被加工性か若干良好な傾向になります(ST:HRC33~35、OAG:HRC34~38)。
14.シリコロイA2の加工プロセス
順序 | 基本プロセス | 熱処条件例 | 内容 |
---|---|---|---|
1 | 素材 |
|
|
2 | 固溶化熱処理 |
|
|
3 | 一次加工 |
|
|
4 | 時効硬化熱処理 |
|
|
5 | 仕上加工 |
|
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