EN 10277-5 25CrMoS4冷間引抜鋼:自動車・産業用途向け高強度・高延性
概要
EN 10277-5規格の25CrMoS4冷間引抜鋼(材料番号 1.7213)は、硫黄添加により優れた切削性を実現しつつ、高い強度と延性を兼ね備えたクロムモリブデン合金鋼です。中~大断面の熱処理部品において、高能率機械加工が要求される自動車製造、エンジン、一般産業機械分野(クランクシャフト、ステアリングナックル、ピニオン等)に最適化されています。最低使用温度は-40℃です。本グレードは冷間引抜による寸法精度と表面品質の向上、および硫黄添加による切削性改善を両立させた、量産加工向けの実用グレードです。
主な特長
- 冷間引抜による高寸法精度・良好な表面仕上げ(引抜後旋削仕上げも可能)
- 硫黄 0.020〜0.035% 添加による優れた切削性(工具寿命 1.5〜2倍延長の実績)
- 調質後引張強度 840〜880 MPa の高強度・高延性を確保
- 優れた焼入れ性で大断面でも均一な機械的特性
- -40℃環境下での靭性確保(低温衝撃特性良好)
物理的・機械的・熱的・電気的・化学的特性
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0℃ | 7.83 g/cm³ |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| ヤング率 | -100.0℃ | 217 GPa | |
| 20.0℃ | 212 GPa | ||
| 100.0℃ | 207 GPa | ||
| 200.0℃ | 199 GPa | ||
| 300.0℃ | 192 GPa | ||
| 400.0℃ | 184 GPa | ||
| 500.0℃ | 175 GPa | ||
| 600.0℃ | 164 GPa | ||
| ポアソン比 | 23.0℃ | 0.29 | クロムモリブデン鋼の典型値 |
| 引張強度 | 20.0℃ | 840 〜 880 MPa | 調質後の代表値 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | -100.0℃ | 1.05×10⁻⁵ 1/K | |
| 20.0℃ | 1.15×10⁻⁵ 1/K | ||
| 100.0℃ | 1.21×10⁻⁵ 1/K | ||
| 200.0℃ | 1.27×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300.0℃ | 1.32×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400.0℃ | 1.36×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500.0℃ | 1.40×10⁻⁵ 1/K | ||
| 600.0℃ | 1.44×10⁻⁵ 1/K | ||
| 長期使用温度上限 | – | -40 〜 0℃ | |
| 融点 | – | 1382 〜 1529℃ | クロムモリブデン鋼の典型値 |
| 比熱容量 | -100.0℃ | 423 J/(kg·K) | |
| 20.0℃ | 461 J/(kg·K) | ||
| 100.0℃ | 479 J/(kg·K) | ||
| 200.0℃ | 499 J/(kg·K) | ||
| 300.0℃ | 517 J/(kg·K) | ||
| 400.0℃ | 536 J/(kg·K) | ||
| 500.0℃ | 558 J/(kg·K) | ||
| 600.0℃ | 587 J/(kg·K) | ||
| 熱伝導率 | 20.0℃ | 41 W/(m·K) | |
| 100.0℃ | 42.7 W/(m·K) | ||
| 200.0℃ | 42.8 W/(m·K) | ||
| 300.0℃ | 41.6 W/(m·K) | ||
| 400.0℃ | 39.9 W/(m·K) | ||
| 500.0℃ | 37.8 W/(m·K) | ||
| 600.0℃ | 35.6 W/(m·K) | ||
| 熱拡散率 | 20.0℃ | 11.4 mm²/s | |
| 100.0℃ | 11.0 mm²/s | ||
| 200.0℃ | 10.3 mm²/s | ||
| 300.0℃ | 9.5 mm²/s | ||
| 400.0℃ | 8.5 mm²/s | ||
| 500.0℃ | 7.3 mm²/s | ||
| 600.0℃ | 6.0 mm²/s |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 20.0℃ | 2.54×10⁻⁷ Ω·m |
| 100.0℃ | 3.00×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200.0℃ | 3.69×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300.0℃ | 4.51×10⁻⁷ Ω·m | |
| 400.0℃ | 5.45×10⁻⁷ Ω·m | |
| 500.0℃ | 6.54×10⁻⁷ Ω·m | |
| 600.0℃ | 7.78×10⁻⁷ Ω·m |
化学組成(質量%)
| 元素 | 含有範囲 |
|---|---|
| 炭素 (C) | 0.22 〜 0.29% |
| クロム (Cr) | 0.90 〜 1.20% |
| マンガン (Mn) | 0.60 〜 0.90% |
| モリブデン (Mo) | 0.15 〜 0.30% |
| リン (P) | ≤ 0.04% |
| ケイ素 (Si) | 0.40% |
| 硫黄 (S) | 0.020 〜 0.035% |
供給形状・寸法公差
- 丸棒:直径 6〜100mm(冷間引抜 h9/h10、旋削 h11)
- 六角棒・角棒:対辺 8〜60mm
- 長さ:3〜6m(定尺・不定尺対応)
- 表面状態:引抜肌、旋削肌、研磨仕上げ(オプション)
典型的用途
- 自動車駆動系:クランクシャフト、カムシャフト、トランスミッション入出力軸、デフピニオン
- ステアリング系:ステアリングピニオン、ラックバー、キングピン
- エンジン部品:コンロッド、バルブリフター、ロッカーアーム、オイルポンプ駆動軸
- 産業機械:油圧ポンプ駆動軸、減速機入力軸、高精度カム・ギア
熱処理指針と期待特性
| 熱処理 | 条件 | 期待硬度・特性 |
|---|---|---|
| 軟質焼鈍(+A) | 680〜720℃ 保持後 炉冷 | 約 212 HBW、切削加工適 |
| 調質(+QT) | 850〜880℃ 油焼入れ / 550〜660℃ 焼き戻し | 引張強度 850〜1000 MPa、降伏強度 ≥ 650 MPa、伸び ≥ 12%、衝撃値 ≥ 50 J |
| 浸炭焼入れ | 900〜930℃ 浸炭 / 直接焼入れ・焼き戻し | 表面硬度 58〜62 HRC、ケース深さ 0.8〜1.5mm |
| 高周波焼入れ | 高周波加熱急冷 / 150〜200℃ 焼き戻し | 表面硬度 55〜60 HRC、局部硬化 |
加工・溶接上の注意
- 切削加工:硫黄系介在物(MnS)がチップブレーカーとして作用し、切りくず処理良好。コーティング超硬チップで切削速度 150〜250 m/min 可能
- 溶接性:硫黄による熱間割れ感受性あり。溶接構造部品には 25CrMo4(低硫黄)を推奨
- 成形加工:軟質焼鈍状態で冷間成形可能(曲げ半径 ≥ 2×板厚)
金属
- EN 10277-5 25CrMo4冷間引抜鋼:高強度・高延性
- EN 10277-5 38Cr2 冷間引抜鋼 - 高強度・低温性能に優れたクロム鋼
- EN 10277-5 38CrS2 冷間引抜鋼 - 自動車・機械向け高精度クロム鋼
- EN 10277-5 41Cr4 冷間引抜鋼 - 自動車・機械工学向け高性能クロム鋼
- EN 10277-5 規格 41CrS4 冷間引抜鋼 – 自動車および産業用途向け高強度鋼
- EN 10277-5 規格 42CrMo4 プレミアム冷間引抜鋼 – 重負荷用途向け
- EN 10277-5 規格 46Cr2 冷間引抜鋼 – 高強度・低延性の車両部品向け
- EN 10277-5 46CrS2 冷間引抜鋼 – 高強度と優れた加工性
- EN 10277-5 50CrMo4 冷間引抜鋼 – 高強度・低温性能に優れる
- EN 10277-5 50CrV4 冷間引抜鋼 – 高強度・高耐摩耗性
- EN 10277-5 規格 30CrNiMo8 – 高負荷用途向けプレミアム冷間引抜き鋼