ASTM A513 Grade 1040 DOM鋼管 – 応力除去焼鈍、中炭素鋼の高性能
ASTM A513 Grade 1040 DOM鋼管(応力除去焼鈍)の特性
ASTM A513 Grade 1040 DOM(Drawn Over Mandrel:マンドレル引抜き)鋼管は、ERW溶接管をさらに冷間引抜き加工し、応力除去焼鈍処理を施した高精度・高品質鋼管です。溶接継目が実質的に消失し、寸法精度、表面仕上げ、機械的特性の均一性が大幅に向上しています。油圧シリンダー、ショックアブソーバー、ステアリングコラム、精密機械部品などに使用されます。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 - 7.9 g/cm³ | 中炭素鋼の典型値 |
機械的特性(応力除去焼鈍後)
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 弾性係数 | 23.0 °C | 200 - 215 GPa | 中炭素鋼の典型値 |
| 伸び (A50) | 23.0 °C | 10 % | |
| ロックウェルB硬度 | 23.0 °C | 85 HRB | |
| ポアソン比 | 23.0 °C | 0.29 | 中炭素鋼の典型値 |
| 剛性率 | 23.0 °C | 75 - 80 GPa | 炭素鋼の典型値 |
| 引張強さ | 23.0 °C | 585 MPa | |
| 降伏強さ | 23.0 °C | 515 MPa |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | 23.0 °C | 1.32 × 10⁻⁵ 1/K | 中炭素鋼の典型値 |
| 最高使用温度 | - | 500 °C | 炭素鋼の典型値 |
| 融点 | - | 1380 - 1514 °C | 中炭素鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 23.0 °C | 470 - 520 J/(kg·K) | 中炭素鋼の典型値 |
| 熱伝導率 | 23.0 °C | 21 - 52 W/(m·K) | 中炭素鋼の典型値 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 23.0 °C | 1.43 - 1.74 × 10⁻⁷ Ω·m | 炭素鋼の典型値 |
化学成分
| 元素 | 含有量 |
|---|---|
| 炭素 (C) | 0.37 - 0.44 % |
| マンガン (Mn) | 0.6 - 0.9 % |
| リン (P) | 0.04 % |
| 硫黄 (S) | 0.05 % |
DOM工法のメリットとアズウェルド材との比較
DOM工程では、溶接管をマンドレル(芯金)上で冷間引抜きすることで、以下のメリットを得られます:
- 溶接継目の実質的な除去(非破壊検査で溶接線検出不可レベル)
- 内外径精度の大幅向上(公差±0.05-0.1 mm程度)
- 表面粗さの改善(Ra 0.4-0.8 μm)
- 加工硬化による降伏強さ向上(アズウェルド345 MPa → DOM 515 MPa)
- 残留応力の低減(応力除去焼鈍 550-650°C)
- 機械的特性の周方向・長手方向均一化
アズウェルド材(引張645/降伏345 MPa)に比べ、引張強さは若干低下しますが、降伏強さが大幅に向上(約1.5倍)し、ばね定数としての信頼性が高まります。油圧シリンダーチューブとして内径精度と直線度が重要な用途では、DOM材が標準的選択肢となります。さらに高強度が必要な場合は、DOM材に対して追加の焼入れ焼戻し処理を施すことも可能です。
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