CNC 加工部品に最適な鋼の種類は?
お気づきかもしれませんが、CNC 機械加工は、鋼製部品を製造するための非常に用途の広い方法です。ただし、プロジェクトに最適な鋼材の種類と、正しい鋼材を選択しているかどうかを判断する方法について疑問に思われるかもしれません.
この記事では、鋼の機械加工部品で考慮する必要がある特性と、次のプロジェクトに優れたオプションを提供するために、CNC 機械加工用の上位 10 種類の鋼について説明します。このようにして、確実に最高の結果を得ることができます。
CNC 加工における鋼の利点と課題
CNC 機械加工プロセスでは、多くの材料から高品質で精密な部品を製造できますが、機械加工性の低い材料では、満足のいく結果が得られないことがよくあります。市場で入手可能な多種多様な鋼合金に関して言えば、機械加工性に優れた多数の鋼合金を見つけることができます。実際、AISI の被削性評価は、一般に B1112 合金鋼と比較して決定されます。
以前に説明したように、材料の機械加工性を判断するには、少なくとも材料の硬度、許容入熱、および目的の表面仕上げを考慮して、CNC 加工に適した材料であるかどうかを評価する必要があります。
硬度は機械加工性の重要な指標であり、材料が硬すぎたり柔らかすぎたりすると、遅延や余分な作業時間が発生したり、特別な装置が必要になることさえあります。プロジェクトで検討する鋼の多くは快削鋼ではありません。そのため、通常、快削鋼よりも硬度が高く、被削性評価は 100% 未満です。
硬度は一般に機械加工性と直接相関しますが、入熱の影響を判断するのはより困難な場合があります。一部の材料は高温で異なる挙動を示し、一部は溶けることさえあります。機械加工による高熱入力は、一部の材料の微細構造に他の材料よりも大きな影響を与える可能性があります。たとえば、グレード 17-4 ステンレス鋼は、特定の望ましい特性を維持するために、機械加工後に溶体化熱処理が必要になる場合があります。
最後に、より高い硬度と熱影響に対するさまざまな感度が鋼合金の機械加工性に影響を与えますが、それらは優れた表面仕上げを示すことができます。これはグレードによって異なりますが、適切な機械加工性指数を示す材料は、一般に良好な表面仕上げも示します。これは、多くの場合、化学的または物理的な研磨処理によってさらに向上させることができます。
比較された CNC 機械加工用鋼トップ 10
プロジェクトで検討できる合金鋼は数多くありますが、検索を絞り込むのに役立つように、CNC 加工用の上位 10 の鋼をまとめました。このリストはすべてを網羅しているわけではありませんが、以下の表にリストされている一般的な鋼はすべて、他のさまざまな望ましい特性とともに、適切な機械加工性を示します。
| 鋼合金 | タイプ | 説明 | 利点 | 短所 | アプリケーション |
|---|---|---|---|---|---|
| SS 303 | 快削ステンレス鋼 | すべてのオーステナイト系ステンレス鋼の中で最も入手しやすく、機械加工性に優れた鋼の 1 つです。 | 優れた機械加工性、優れた耐食性、適度なコスト | 熱処理による硬化はできません。海洋用途には適していません。 | 電子ハードウェア、ナットとボルト、ネジ、航空機の付属品、ブッシング。 |
| SS 416 | 快削ステンレス鋼 | 他のステンレス鋼よりも優れた機械加工性を提供します。 | 優れた機械加工性、適度な耐食性、良好な強度 | 塩素または海洋環境には適していません。溶接性が低く、入手可能性が限られています。 | バルブ、ポンプ シャフト、ギア、ナット、ボルト |
| SS 304 | ステンレス鋼 | 溶接性に優れた、最も一般的なステンレス鋼合金の 1 つです。 | 良好な機械加工性、溶接性、およびコスト。優れた耐食性。 | 60°C を超える用途では、応力腐食割れを起こしやすい。他のいくつかのステンレス鋼合金は、孔食や隙間腐食に対する耐性が優れています。 | 食品処理、調理器具、自動車部品、建築用途、熱交換器、ネジ |
| SS グレード 17-4 | PH ステンレス鋼 | 最大 30% のクロムを含む、マルテンサイト析出硬化ステンレス鋼のグレードです。 | 非常に高い靭性、強度、耐食性 | 効率的かつ慎重な熱処理が必要です。 | 原子炉、航空機タービン、石油およびガス用途 |
| 1045 | 中炭素鋼 | 比較的優れた強度と硬度特性を備えた汎用性の高い中炭素鋼合金で、耐摩耗用途に適しています。 | 良好な強度と硬度。良好な溶接性と機械加工性。 | ストレスを解消するために熱処理が必要になる場合があります。 | アクスル、ボルト、ライトギア、鍛造コネクティングロッド |
| 1018 | 軟質炭素鋼 | 溶接性に優れた、浸炭部品に最適な鋼です。 | 優れた溶接性と機械加工性 | 強度や延性などの適度な機械的特性を提供します。 | タイロッド、アンカーピン、スピンドル、機械部品 |
| 1144 | 快削中炭素鋼 | 耐摩耗性に優れた快削再硫化炭素鋼。 | 高い強度と硬度、変形や摩耗に対する優れた耐性 | 全体的な溶接性が悪い。 | ギア、ピストン、ネジ、ナット、ロッド |
| 4140 | 低合金鋼 | 低クロム、モリブデン、マンガンを含む合金鋼 | 焼きなまし状態で良好な被削性。高い疲労、摩耗、および耐衝撃性。 | 後熱処理が必要な場合があります。 | カップリング、ナット、ボルト、自動車および機械部品、スピンドル |
| 8620 | 低合金鋼 | 優れた強度と延性を提供します。窒化による硬化によく反応し、耐摩耗性に優れています。 | 優れた強度と耐摩耗性 | 火炎または高周波焼入れに対する反応が悪い。 | ピストン ピン、ファスナー、カムシャフト、ギア、チェーン |
| 8630 | 低合金鋼 | 焼入れ性に優れた高強度合金 | 熱処理への良好な反応 | 機械加工または溶接の前後に熱処理が必要になる場合があります。 | ギア、クランクシャフト、鍛造コネクタ、ブロック バルブ。 |
鉄鋼はあなたのプロジェクトにとって正しい選択ですか?
全体として、スチールは非常に用途の広い素材であり、日常生活で最も一般的な金属の 1 つです。最終製品に必要なものに応じて、特定の材料特性を提供する多数のオプションが利用可能です。
たとえば、海洋用途の業界にいる場合、SS 303 は機械加工性に優れていますが、避けた方がよいかもしれません。代わりに、優れた耐食性を持つ SS 304 を検討することをお勧めします。
同様に、比較的安価で非常に硬い炭素鋼の良い選択肢は AISI 4140 ですが、より強力な選択肢には AISI 1144 と AISI 8630 があり、さまざまなステンレス鋼の選択肢もあります。
当社の専門家は、さまざまな鋼合金の CNC 加工サービスを提供できます。ご不明な点がございましたら、お問い合わせいただくか、CNC 機械加工サービスのページで詳細をご確認ください。
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