EN 10132-4 51CrV4焼入れ鋼（Q）：高性能冷間圧延ストリップ

概要

51CrV4鋼（材料番号 1.8159）は、EN 10132-4規格に準拠したクロムバナジウム合金鋼で、焼入れ状態（Q）で供給される冷間圧延ストリップです。厚さ 6mm までのばね用冷間圧延帯鋼として、また厚さ 0.30〜3.00mm の焼き戻し済み冷間圧延帯鋼として供給されます。高い降伏強度、優れた疲労特性、良好な耐緩み性を備え、自動車・産業機械の精密ばね、座金、クリップ、ソーブレード、精密機構部品に広く採用されています。

主な特長

クロム・バナジウムによる高い焼入れ性と焼き戻し軟化抵抗
焼入れ状態（Q）供給で、成形後の焼き戻しのみで目標特性発現可能
焼き戻し済みグレードはプレス成形後、追加熱処理不要で量産効率向上
優れた弾性限度と疲労強度（回転曲げ疲労強度 10⁷ サイクルで約 1000〜1200 MPa）
薄板（0.30mm〜）から中厚板（6mm）まで幅広い厚み対応

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
ヤング率	-100.0℃	217 GPa
	20.0℃	212 〜 212.6 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
ロックウェルC硬度	20.0℃	57 HRC
ビッカース硬度	20.0℃	640 HV
ポアソン比	20.0℃	0.29

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
	融点	–	1382 〜 1529℃	クロムバナジウム鋼の典型値
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℃	45.1 W/(m·K)
100.0℃		45.1 W/(m·K)
200.0℃		44.1 W/(m·K)
300.0℃		41.9 W/(m·K)
400.0℃		39.4 W/(m·K)
500.0℃		36.9 W/(m·K)
600.0℃		34.4 W/(m·K)
熱拡散率	20.0℃	12.5 mm²/s
	100.0℃	11.6 mm²/s
	200.0℃	10.6 mm²/s
	300.0℃	9.5 mm²/s
	400.0℃	8.4 mm²/s
	500.0℃	7.1 mm²/s
	600.0℃	5.8 mm²/s

電気的特性

特性	温度	値
電気抵抗率	20.0℃	2.31×10⁻⁷ Ω·m
	100.0℃	2.84×10⁻⁷ Ω·m
	200.0℃	3.58×10⁻⁷ Ω·m
	300.0℃	4.48×10⁻⁷ Ω·m
	400.0℃	5.52×10⁻⁷ Ω·m
	500.0℃	6.71×10⁻⁷ Ω·m
	600.0℃	8.06×10⁻⁷ Ω·m

化学組成（質量%）

元素	含有範囲
炭素 (C)	0.47 〜 0.55%
クロム (Cr)	0.90 〜 1.20%
マンガン (Mn)	0.70 〜 1.10%
モリブデン (Mo)	0.10%
ニッケル (Ni)	0.40%
リン (P)	≤ 0.03%
ケイ素 (Si)	0.40%
硫黄 (S)	≤ 0.025%
バナジウム (V)	0.10 〜 0.25%

供給形態と寸法範囲

供給形態	厚さ範囲	幅範囲	表面仕上げ	主用途
焼入れ状態（Q）	0.50 〜 6.00 mm	10 〜 600 mm	酸洗・光輝・マット	成形後焼き戻し用ばね材
焼き戻し済み（QT）	0.30 〜 3.00 mm	10 〜 600 mm	光輝・マット	追加熱処理不要の精密ばね・座金

典型的用途

自動車ばね：バルブスプリング、クラッチダンパースプリング、シートベルトリトラクタばね、サスペンション用スタビライザーバー
精密ばね：電子機器用接点ばね、コネクタ端子、リレーばね、時計ゼンマイ
産業用ばね：波形座金（ディスクスプリング）、スナップリング、リテーニングリング、定荷重ばね
工具・刃物：バンドソー、ハンドソー、工業用ナイフ、せん断刃
機構部品：テンションアーム、リンク機構ピン、カムフォロワ

熱処理指針（焼入れ状態材の場合）

工程	温度	時間・条件	目的
焼き戻し（低温）	300〜350℃	30〜60分、空冷	高硬度・高強度（ばね用：50〜55 HRC）
焼き戻し（中温）	400〜450℃	30〜60分、空冷	強靭性重視（45〜50 HRC）
焼き戻し（高温）	500〜550℃	30〜60分、空冷	高延性・耐水素脆性（40〜45 HRC）
応力除去焼き鈍	250〜300℃	1〜2時間、炉冷	成形後残留応力除去（硬度変化最小）

機械的特性の代表値（焼き戻し後、厚さ 1〜3mm）

焼き戻し温度	引張強度 (MPa)	降伏強度 (MPa)	伸び (%)	硬度 (HRC)
300℃	1900〜2100	1600〜1800	2〜4	52〜56
400℃	1600〜1800	1300〜1500	4〜7	47〜51
500℃	1300〜1500	1000〜1200	7〜12	42〜46

設計上の留意点

バナジウム炭化物による微細組織制御で、優れた疲労特性と耐摩耗性を発現
水素脆性感受性があるため、メッキ処理後は 190〜220℃ × 1〜2h の脱水素焼き鈍を推奨
曲げ加工時は、焼き戻し温度に応じた最小曲げ半径（R/t ≥ 1〜3）を遵守
溶接は原則不可（高炭素・高硬度のため）。接合は機械的締結またはろう付けを推奨

EN 10277-5 25CrMoS4冷間引抜鋼：自動車・産業用途向け高強度・高延性 EN 10028-7 規格 X2CrMoTi18-2：溶体化焼鈍フェライト系ステンレス鋼（+AT）— 優れた耐食性と冷間成形性

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