機械、航空宇宙、工業用途に適した合金鋼棒を選ぶ際には、次の3つの名前がしばしば挙げられます。4140, 4130、 そして4340これらの低合金クロムモリブデン鋼は、その強度、靭性、そして切削性で高く評価されています。しかし、どの鋼種があなたのプロジェクトに適しているか、どうすればわかるのでしょうか？
この包括的なガイドでは、4140 vs 4130 vs 4340 鋼棒化学組成、機械的特性、硬度、溶接性、熱処理、用途適合性などの主要な指標にわたって評価し、エンジニア、製造業者、購入者が情報に基づいた材料決定を下せるよう支援します。
1. 4140、4130、4340鋼棒の紹介
1.1 低合金鋼とは?
低合金鋼は、特定の特性を向上させるためにクロム (Cr)、モリブデン (Mo)、ニッケル (Ni) などの合金元素を少量含む炭素鋼です。
1.2 各学年の概要
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4140スチール: 優れた強度と硬度を備えた多用途の鋼で、工具製造、自動車部品、一般エンジニアリングに広く使用されています。
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4130スチール: 高い靭性と溶接性で知られ、航空業界やモータースポーツでよく使用されます。
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4340スチール: 超高強度と耐疲労性を備えたニッケル・クロム・モリブデン合金で、航空宇宙および高負荷用途に適しています。
2. 化学組成の比較
| 要素 | 4130（％） | 4140（％） | 4340（％） |
|---|---|---|---|
| 炭素（C） | 0.28～0.33 | 0.38～0.43 | 0.38～0.43 |
| マンガン（Mn） | 0.40～0.60 | 0.75 – 1.00 | 0.60～0.80 |
| クロム（Cr） | 0.80～1.10 | 0.80～1.10 | 0.70～0.90 |
| モリブデン（Mo） | 0.15～0.25 | 0.15～0.25 | 0.20～0.30 |
| ニッケル（Ni） | – | – | 1.65 – 2.00 |
| シリコン（Si） | 0.15～0.35 | 0.15～0.30 | 0.15～0.30 |
主な注意事項:
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4340追加しましたニッケルより高い靭性と耐疲労性を実現します。
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4130炭素含有量が低いため、溶接性.
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4140炭素とマンガンが多く含まれており、硬さと強さ.
3. 機械的特性の比較
| 財産 | 4130スチール | 4140スチール | 4340スチール |
|---|---|---|---|
| 引張強度（MPa） | 670～850 | 850～1000 | 930～1080 |
| 降伏強度（MPa） | 460～560 | 655 – 785 | 745 – 860 |
| 伸長 （％） | 20～25歳 | 20～25歳 | 16～20歳 |
| 硬度（HRC） | 18～25歳 | 28～32歳 | 28～45歳 |
| 衝撃靭性（J） | 高い | 適度 | 非常に高い |
4. 熱処理と焼入れ性
4130
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正規化: 870～900℃
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硬化：870℃からの油焼入れ
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焼き戻し: 480～650℃
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最適な用途: 必要なアプリケーション溶接性そして強靭さ
4140
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硬化：840～875℃の油焼入れ
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焼き戻し: 540～680℃
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硬化性: 優秀 - より深い表面硬化が可能
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最適な用途: 高強度シャフト、ギア、クランクシャフト
4340
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硬化：830～870℃の油またはポリマー焼入れ
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焼き戻し: 400～600℃
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注目すべき: 深部硬化後も強度を維持
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最適な用途: 航空機着陸装置、高耐久性駆動部品
5. 溶接性と機械加工性
| 財産 | 4130 | 4140 | 4340 |
|---|---|---|---|
| 溶接性 | 素晴らしい | まあまあから良い | 公平 |
| 加工性 | 良い | 良い | 適度 |
| 予熱 | 厚いセクション（> 12mm）に推奨 | ||
| 溶接後熱処理 | 4140と4340に推奨され、応力とひび割れを軽減します |
4130TIG/MIG を使用して過度の亀裂なしに簡単に溶接できることが特徴で、ロールケージや航空機のフレームなどのチューブ構造に最適です。
6. 業界別の用途
6.1 4130鋼の用途
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航空宇宙用チューブ
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レーシングフレームとロールケージ
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オートバイのフレーム
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銃器レシーバー
6.2 4140鋼の用途
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ツールホルダー
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クランクシャフト
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ギア
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車軸とシャフト
6.3 4340鋼の用途
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航空機の着陸装置
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高強度ボルトとファスナー
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重機部品
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石油・ガス産業の坑道
7. コストに関する考慮事項
| 学年 | 相対コスト | 可用性 |
|---|---|---|
| 4130 | 低い | 高い |
| 4140 | 中くらい | 高い |
| 4340 | 高い | 適度 |
そのニッケル含有量, 4340が最も高価ですただし、要求の厳しいアプリケーションでは、そのパフォーマンスがコストに見合う場合が多くあります。
8. 国際規格と指定
| 鋼種 | ASTM | SAE | 英語/ドイツ語 | JIS |
|---|---|---|---|---|
| 4130 | A29/A519 | 4130 | 25CrMo4 | SCM430 |
| 4140 | A29/A322 | 4140 | 42CrMo4 | SCM440 |
| 4340 | A29/A322 | 4340 | 34CrNiMo6 | SNCM439 |
鉄鋼サプライヤーが、以下の関連規格に準拠したミルテスト証明書を提供していることを確認してください。ASTM A29, EN 10250、 またはJIS G4053.
9. 適切な鉄筋の選び方
| 要件 | 推奨グレード |
|---|---|
| 最高の溶接性 | 4130 |
| 強度とコストの最適なバランス | 4140 |
| 究極の靭性と疲労強度 | 4340 |
| 高い耐摩耗性 | 4340または強化4140 |
| 航空宇宙または自動車 | 4340 |
| 一般工学 | 4140 |
10. 結論
の競争の中で鋼棒 4140 vs 4130 vs 4340、万人に当てはまる勝者はいません。正しい選択はあなたの性能、強度、コスト、溶接要件.
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選ぶ4130優れた溶接性と適度な強度が必要な場合。
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一緒に行く4140シャフトやギアに適した、高強度でコスト効率の高いオプションです。
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選択4340極めて高い靭性、疲労強度、耐衝撃性が求められる用途に最適です。
投稿日時: 2025年7月24日