DIN 1652-3 21NiCrMo2 グレード：耐摩耵用途向け高性能冷間引抜・旋削・軟焼鈍鋼

DIN 1652-3 規格の 21NiCrMo2（別名 23NiCrMo2）は、自動車および機械工学分野における耐摩耗部品に広く採用されているニッケル・クロム・モリブデン合金鋼です。中程度の芯部強度、優れた靭性、高い疲労強度を兼ね備え、ギア、シャフト、アクスルなどの重要動力伝達部品に最適です。使用温度範囲は -60℃ から常温まで、最適適用サイズは公称径 60mm までとされています。

主な特徴

ケース硬化性に優れ、表面硬度と芯部靭性のバランスが良好
低温靭性が高く、-60℃ 環境でも信頼性を維持
冷間引抜・旋削・軟焼鈍により、寸法精度と機械加工性を両立
高疲労強度で、繰り返し荷重を受ける部品に適する

物理的・機械的・熱的・電気的特性

一般特性

特性	温度	値
密度	20.0 ℃	7.84 g/cm³

機械的特性

特性	温度	値
ヤング率（弾性率）	-100.0 ℃	217 GPa
	20.0 ℃	212 – 212.78 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
ブリネル硬度	20.0 ℃	197 HB
ポアソン比	20.0 ℃	0.29
剛性率（せん断弾性率）	20.0 ℃	82.8 GPa

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
長期使用最高温度	–	-60 ～ 0 ℃
融点	–	1382 – 1529 ℃	Ni-Cr-Mo鋼として典型的
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 ℃	46.3 W/(m·K)
	100.0 ℃	47.1 W/(m·K)
	200.0 ℃	46.2 W/(m·K)
	300.0 ℃	44.1 W/(m·K)
	400.0 ℃	41.3 W/(m·K)
	500.0 ℃	38.6 W/(m·K)
	600.0 ℃	35.9 W/(m·K)
熱拡散率	20.0 ℃	12.8 mm²/s
	100.0 ℃	12.1 mm²/s
	200.0 ℃	11.1 mm²/s
	300.0 ℃	10.0 mm²/s
	400.0 ℃	8.8 mm²/s
	500.0 ℃	7.4 mm²/s
	600.0 ℃	4.7 mm²/s

電気的特性

特性	温度	値
電気抵抗率	20.0 ℃	2.25×10⁻⁷ Ω·m
	100.0 ℃	2.72×10⁻⁷ Ω·m
	200.0 ℃	3.42×10⁻⁷ Ω·m
	300.0 ℃	4.26×10⁻⁷ Ω·m
	400.0 ℃	5.26×10⁻⁷ Ω·m
	500.0 ℃	6.40×10⁻⁷ Ω·m
	600.0 ℃	7.73×10⁻⁷ Ω·m

化学成分（質量%）

元素	含有範囲
炭素 (C)	0.17 – 0.23 %
クロム (Cr)	0.40 – 0.70 %
マンガン (Mn)	0.65 – 0.95 %
モリブデン (Mo)	0.15 – 0.25 %
ニッケル (Ni)	0.40 – 0.70 %
リン (P)	≤ 0.04 %
ケイ素 (Si)	≤ 0.40 %
硫黄 (S)	≤ 0.035 %

典型的用途

本鋼種は、浸炭焼入れ後の表面硬度と芯部靭性のバランスが要求される以下の部品に適しています。

トランスミッション・ギア、カウンターシャフト、ドライブピニオン
アクスルシャフト、ステアリングピニオン、カムシャフト
油圧ポンプ・モータの内部ギア・シャフト
建設機械・産業用減速機の歯車・軸受け部品

熱処理ガイドライン

工程	温度範囲	備考
軟焼鈍	650 – 700 ℃	徐冷、硬度 ≤ 207 HB 目安
正火	860 – 890 ℃	空冷、組織均質化
浸炭	880 – 950 ℃	浸炭深さ 0.5 – 1.5 mm 典型
焼入れ（浸炭後）	780 – 820 ℃	油焼入、芯部硬化
焼戻し	150 – 200 ℃	応力除去、靭性確保

同等・関連規格

EN 10084: 20NiCrMo2-2 / 21NiCrMo2
ISO 683-3: 20NiCrMo2
JIS G 4104: SNCM 220 (近似)
AISI/SAE 8620 (近似、Mo含有量が異なる)

材料選定のポイント

21NiCrMo2 は、S（硫黄）を意図的に添加していないため、21NiCrMoS2 に比べ切削性は劣るものの、靭性と疲労特性に優れ、高信頼性が求められる安全关键部品に適しています。公称径 60mm 以内であれば、冷間引抜・旋削・軟焼鈍材として安定した機械的特性が得られます。

DIN 1652-3 21NiCrMo2グレード：耐摩耗用途向け高性能冷間引抜フェライト・パーライト鋼 21NiCrMoS2 鋼：フェライト・パーライト処理 & 冷間引抜 - DIN 1652-3 認証材

金属