1. 導入
1.4122, 一般的にはヨーロッパの呼称で呼ばれます X39CrMo17-1, は、以下のブレンドを提供するように設計されたマルテンサイト系クロム ステンレス鋼です。 硬度, 耐摩耗性と適度な腐食性能.
工具鋼と耐食性ステンレスグレードの実用的な中間点を占めます。: 熱処理により硬化して高い強度と耐摩耗性を実現, さらに、多くの炭素鋼よりも優れた耐腐食性を備えています。.
2. 何ですか 1.4122 ステンレス鋼
1.4122 (呼ばれます X39CrMo17-1) aです マルテンサイトクロム ステンレス鋼 — 硬化可能なもの, のバランスを実現するように設計された磁性ステンレスグレード 高硬度/耐摩耗性 そして 中程度の腐食抵抗.
エンジニアが選ぶ 1.4122 必要なコンポーネントの場合 鋭いエッジと耐久性のある切断面 (カトラリー), 精密シャフトとスピンドル, 摩耗部品および特定のバルブまたはポンプのコンポーネント 適度な耐食性があれば十分な場合.
オーステナイト系ステンレス鋼とは異なります (例えば。, 304) 非磁性で耐食性が高いもの, および焼き入れによって硬化できないフェライトグレードからのもの;
1.4122の特徴は、 焼入れ後のマルテンサイト組織, 高い硬度と強度を生み出す.
3. の化学組成 1.4122 ステンレス鋼
以下はクリーンです, の化学組成範囲を示す専門的な表 1.4122 (X39CrMo17-1) ステンレス鋼と簡潔な, この合金内で各元素が果たす役割について工学的に焦点を当てた説明.
| 要素 | 範囲 (wt％) | 主な役割(s) - 簡潔 |
| c (炭素) | 0.33–0.45 | 主硬化剤 — マルテンサイト硬度と耐摩耗性を向上させます; 靭性と溶接性を高レベルで低下させる. |
| cr (クロム) | 16.5–17.5 | 腐食不働態を提供し、焼入れ性と炭化物の形成に貢献します. |
| MO (モリブデン) | 0.80–1.30 | 焼入性の向上, 局部腐食に対する強度と耐性. |
| で (ニッケル) | ≤1.00 | マイナーな靭性補助剤; マルテンサイト応答を維持するために低く保たれます. |
| Mn (マンガン) | ≤1.50 | 脱酸剤と穏やかな硬化促進剤. |
そして (シリコン) |
≤1.00 | 脱酸素剤と適度な固溶強化剤. |
| p (リン) | ≤0.04 | 不純物 — 脆化や疲労損失を避けるために低く抑えられています. |
| s (硫黄) | ≤0.015 | 最小化 (自由加工材種ではない) 靭性と疲労性能が低下するため. |
| fe (鉄) | バランス | マトリックス要素 — マルテンサイト鋼のベースを形成します. |
| 微量元素 (の, v, cu, n, 等) | 通常 <0.05–0.20 | 小さなマイクロ合金効果または混入要素; 存在する場合、粒子を細かくしたり、特性をわずかに変更したりできます. |
4. の機械的特性 1.4122 ステンレス鋼
熱処理状態により機械的性質が変化する. 以下は設計指針に使用される代表的な範囲です。.
| 状態 / 処理 | 硬度 (HRC) | 抗張力 (UTS, MPA) | 0.2% 証拠 / 収率 (MPA) | 伸長 (a, %) | シャルピーv-notch (約, j) |
| 柔らかい / 正規化 (配達) | ~20 ～ 30 HRC | ～500～700MPa | ～300～450MPa | 10–18 % | 30–60J |
| クエンチ & 焼き戻し → ~40 HRC (典型的なエンジニアリング気質) | ≈38 ～ 42 HRC | ～800～950MPa | ～600～800MPa | 8–12 % | 15–30 j |
| クエンチ & 焼き戻し → ~48 ～ 52 HRC (高い硬度) | ≈48 ～ 52 HRC | ～1,000～1,300MPa | ～800～1,100MPa | 3–8 % | 5–20 j |
| 最大の硬化 (近く 55+ HRC) | >55 HRC | >1,300 MPA | 高い (UTSに接近中) | 低い (<3 %)* | 低い (<10 j) |
5. の磁気的および物理的特性 1.4122 ステンレス鋼
磁性と物理的性質を理解する 1.4122 ステンレス鋼は設計エンジニアにとって重要です, 特に精密機械の部品を指定する場合, ツーリング, または熱膨張と伝導率が重要な用途.
| 財産 | 典型的な値 | エンジニアリングの意味 |
| 密度 | 7.75–7.80 g/cm3 | 重量の計算, 動的荷重, コンポーネント設計 |
| 熱伝導率 | 19–24 w/m・k | 放熱, 加工と熱歪み |
| 熱膨張係数 | 10–11×10⁻⁶/K | 熱サイクル下での寸法安定性 |
| 比熱 | 〜460 j/kg・k | 加工時の熱管理 |
| 磁気挙動 | 強磁性 | センサーの近くで検討する, 電子干渉, 磁気アセンブリ |
6. 耐食性
1.4122 ステンレス鋼が提供する 中程度の腐食抵抗, 普通炭素鋼よりは優れていますが、オーステナイト系ステンレス鋼には劣ります.
許容範囲内でパフォーマンスを発揮する環境
- 淡水 および穏やかに酸化する工業雰囲気
- 有機酸および穏やかな化学環境, 研磨または不動態化された場合
制限
- こんな方にはお勧めしません 塩化物が豊富な環境 (海水, 塩水) 孔食や隙間腐食が顕著になる箇所.
- 局所的な耐食性は、硬度と焼き戻しが増加すると低下し、微細構造の不均一性が明らかになります。.
表面仕上げと不動態化
- 研磨 丁寧な仕上がりと、 化学的不動態化 (例えば。, 硝酸処理) 不動態皮膜の強化により耐食性を向上.
- コーティング (塗料, メッキ) 限界環境での長い耐用年数を実現するには、陰極防食が一般的です。.
7. 熱処理と硬化
熱処理 調整は使用の中心です 1.4122 効果的に.
一般的な硬化スケジュール
- オーステナイト化: 大体加熱する 980–1020 °C (マルテンサイト系ステンレス鋼の典型的な範囲; 正確な温度はセクションのサイズと炉の制御によって異なります) オーステナイトを形成する.
- 消光: 油またはポリマー中で急冷してマルテンサイトに変態させる. 水焼入れも可能ですが、歪みや亀裂のリスクが高まります。.
- 焼き戻し: 再加熱する 150–600°C 必要な最終硬度/靭性バランスに応じて.
焼戻し温度が低いと、硬度は高くなり、靱性は低くなります。; 温度が高くなると硬度は低くなりますが、延性と耐衝撃性は向上します。.
硬化反応
- 炭化物形成元素 (cr, MO) 炭素含有量が焼入れ性を促進します. 1.4122 優れた応答性を示し、設計者が特定の機械的ターゲットに合わせて焼き戻しサイクルを選択できるようになります.
効果
- 強度が増加します 焼入れおよび焼き戻し後に劇的に変化する.
- タフネス 焼き戻しにより部分的に復元可能; 硬度と靱性の間にはよく知られたトレードオフがあります.
- 加工性 一般に硬化後に悪化する; ほとんどの機械加工は焼きなましまたは部分的に焼き戻しされた状態で行われます.
8. 機械加工性と製造性
加工性
- アニールされた状態の中程度. 柔らかい状態で, 1.4122 適切な工具と切削速度を備えた他のマルテンサイトグレードと同等の機械.
鋭利な高速ツーリングを使用する, 硬化部分を加工する場合は、適切なクーラントと控えめな送りを使用してください。. - 硬化すると不良になる. 硬度 >45 HRC は工具の摩耗を大幅に増加させます; 研削と超硬工具が典型的です.
溶接性
- 限定. 高炭素およびマルテンサイト構造により、鋼は損傷を受けやすくなります。 水素誘起冷間亀裂. 溶接には一般的に次のことが必要です:
-
- 予熱します (例えば。, 150–250 °C（厚さによる）)
- 低水素電極
- 溶接後の焼き戻しまたは PWHT 残留応力を軽減し、HAZ を柔らかくします。
- 重要な部品については, 溶接を回避するか、溶接後の熱処理を行って実施します。.
形にする
- コールドフォーミング: 硬化した状態では限界がある; 焼きなまし状態で成形してから硬化する方が良い.
- ホットフォーミング: 制御されたウィンドウ内で使用できますが、設計された特性を復元するにはその後の熱処理が必要です.
9. 利点と制限
の利点 1.4122 ステンレス鋼
- 優れたハーデン剤: 幅広い硬度と強度値に熱処理可能.
- バランスのとれた耐食性: 多くの環境において炭素鋼よりも優れています.
- 耐摩耗性: 刃先に適した, シャフトと軽負荷の摩耗部品.
- 磁気: 強磁性の動作が必要な場合に役立ちます.
の制限 1.4122 ステンレス鋼
- 溶接性の限界 — 重要な結合には予熱と PWHT が必要です.
- 冷間成形性: 硬化状態が悪い; アニールされた状態で形成する必要がある.
- 腐食限界: 保護措置のない海水または高塩化物環境には推奨されません.
- 硬化時の加工: 工具の摩耗が大きい, 特別な工具が必要.
10. の産業用途 1.4122 ステンレス鋼
1.4122 の組み合わせの場合に使用されます 高い表面硬度, 耐摩耗性, 中程度の腐食抵抗 必要です:
- 刃物と手術器具: ナイフ, ハサミやカミソリは、硬度とステンレスの挙動のバランスから恩恵を受けます。.
- 機械工学: シャフト, 紡錘, 精度が要求されるピンや小さな歯車, エッジ保持力と優れた摩耗寿命.
- ポンプとバルブ: 茎, 真水または緩衝液にさらされるシートとコンポーネント.
- 工具と金型: 普通工具鋼と比較して耐食性が役立つポリマー加工および軽工具作業向け.
- その他のニッチな用途: ベアリングレース, 小さな構造コンポーネント, および硬度と磁気応答が有利な特定の留め具.
11. 関連ステンレス鋼との比較
1.4122 (X39CrMo17-1) aです マルテンサイト系クロムステンレス鋼 バランスのとれた硬さを持つ, 耐食性, および摩耗特性.
材料選択のガイドとして, 他の一般的に使用されるマルテンサイトおよびクロムステンレス鋼と比較すると役立ちます。, 含む 1.4034 (X46Cr13) そして 1.4112 (X90CrMoV18).
| 財産 / 合金 | 1.4122 (X39CrMo17-1) | 1.4034 (X46Cr13) | 1.4112 (X90CrMoV18) | エンジニアリングノート |
| 炭素 (c) | 0.36–0.44% | 0.42–0.50% | 0.85–0.95% | カーボンは硬度と耐摩耗性を制御します; C が高くなると硬度は上がりますが、延性が低下します. |
| クロム (cr) | 16–18％ | 16–18％ | 16–18％ | クロムは耐食性を提供します; 3 つすべてが中程度の耐食性を備えたマルテンサイトグレードです. |
| モリブデン (MO) | 0.8–1.2％ | 0–0.2% | 0.8–1.2％ | Moは耐孔食性と耐一般腐食性を向上させます, 特に 1.4122 そして 1.4112. |
| バナジウム (v) | トレース | トレース | 0.1–0.3％ | V は硬度と耐摩耗性を向上させます, で使用されます 1.4112 摩耗しやすい工具用. |
| 抗張力 (MPA) | 800–1100 (クエンチ & 気性) | 700–1000 | 1000–1400 | 1.4112 最大限の摩耗を考慮して設計された高炭素グレードです; 1.4122 強度と靭性のバランスをとる. |
硬度 (HRC) |
50–55 | 48–52 | 56–60 | 1.4112 カーボンを多く配合することでより高い硬度を実現; 1.4122 ツーリングやシャフトに最適. |
| 耐食性 | 適度 | 適度 | 中程度から低い | 1.4122Mo の添加により、穏やかな酸化環境に対する耐性が向上します。 1.4034. |
| 加工性 | 適度 | 良い | 貧しい | 高炭素 1.4112 機械加工がより困難です; 1.4122 被削性と硬度のバランス. |
| 典型的なアプリケーション | カトラリー, ツーリング, ポンプシャフト, バルブ | カトラリー, 手術器具, 機械部品 | 摩耗しやすい工具, ナイフ, 工業用ブレード | 必要な硬度に応じて選択してください, 耐食性, および加工上の制約. |
12. 結論
1.4122 (X39CrMo17-1) は実用的なマルテンサイト系ステンレス鋼であり、以下の多彩な組み合わせを提供します。 硬度, 耐摩耗性と適度な耐食性.
熱処理によってカスタマイズできるため、カトラリーの有力な選択肢になります。, シャフト, ステンレスの挙動と高硬度の間で妥協が必要なバルブ部品および工具用途.
FAQ
達成可能な一般的な硬度範囲はどれくらいですか? 1.4122 ステンレス鋼?
納品時/柔らかくなった状態 27–33HRC. 焼入れおよび焼き戻し後、合金は通常次のように調整できます。 ~40–55 HRC 焼き戻し温度と断面サイズに応じて.
は 1.4122 海水使用に適したステンレス鋼?
いいえ - 中程度の耐塩化物性しかありません. 海水や腐食性の高い環境用, 耐孔食性に優れた二相ステンレス鋼またはオーステナイト系ステンレス鋼を選択します.
溶接はできますか 1.4122 ステンレス鋼コンポーネント?
溶接は可能ですが、 挑戦的. 予熱を使用する, 低水素消耗品と溶接後の焼き戻しにより、ひび割れを防ぎ、靭性を回復します。.
熱処理は靭性にどのように影響しますか?
高温で焼き戻すと靭性は向上しますが、硬度は低下します. 疲労と衝撃荷重に必要なバランスを達成するために焼き戻し温度を選択します.
アプリケーションに応じて, 1.4034 より低いパフォーマンスのニーズを経済的に代替できる可能性があります; 1.4112 極度の硬度が必要な場合には、他の高 C マルテンサイトを使用することもできますが、腐食と靭性の違いに注意してください。.
