部品に高い引張強度、耐摩耗性、耐疲労性が必要で、硬度を高めるための熱処理が可能な場合、 SAE/AISI 4140 単純なシャフト、ピン、または低荷重部品向けに、低コスト、容易な溶接性、優れた冷間成形性、および一般的な機械加工性を優先するのであれば、より良い選択です、 AISI 1018 を選ぶ方が賢明である。重い荷重や衝撃に耐えなければならない仕上げの硬い部品には、次のものを選ぶ。 4140 (必要な硬度まで熱処理）。溶接組立品、浸炭表面、または経済的な試作品には、以下をお選びください。 1018.
4140鋼と1018鋼とは？
4140はクロムモリブデン合金鋼で、1018よりも炭素と合金元素の含有量が著しく高い。この合金含有量により、4140は焼入れ性に優れ、引張強度が高くなり、適切な熱処理後の耐疲労性もはるかに向上する。1018は、溶接性、成形性、低価格のために珍重される低炭素（軟）鋼である。強度と摩耗寿命が要求されるギア、アクスル、重機部品には4140を、スタッド、シャフト、ブラケット、溶接される部品や成形に軟らかいコアが必要な部品には1018をお選びください。
化学組成
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AISI/SAE 4140（代表的な組成）： C≒0.38-0.43%、Cr≒0.8-1.1%、Mn≒0.75-1.0%、Mo≒0.15-0.25%、Si≒0.15-0.30%。これらの合金元素は、焼入れ性、強度、靭性を普通炭素鋼より向上させる。
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AISI 1018（代表的な組成）： C≒0.15-0.20%、Mn≒0.60-0.90%、残りは本質的に鉄で、S/Pはわずかである。炭素含有量が低いため、1018は焼入れ・焼戻しで大幅に硬化させることができず、冷間成形や溶接が容易です。
なぜこれが重要なのか： 高炭素＋合金(Cr、Mo)→4140は、熱処理によって断 面が硬化する→強度と疲労寿命が向上する。
機械的特性
以下の数値は代表的な範囲であり、正確なロット値については、常に工場証明書またはサプライヤーのデータシートを参照してください。
主な機械的数値（特に指定のない限りアニール状態）：
| プロパティ | AISI 4140 (焼きなまし/焼入れ・焼戻し) | AISI 1018 (冷間引抜/焼鈍) |
|---|---|---|
| 代表的な引張強さ | ~560～700MPa（焼きなまし）、熱処理すると900MPa以上になる。 | ~440MPa（代表値） |
| 降伏強度 | ~350～600MPa（テンパーによって異なる） | ~370 MPa (データシートによっては典型的な値が記載されている) |
| 伸び（50mm単位） | ~20%（アニール済み） | ~15% |
| 硬度（ブリネル／HRC） | 焼鈍後≒170-220HB (約18-24HRC)、焼入れ・焼戻し後は処理により50+HRCとなる。 | 一般的な条件ではBHN≈120-130（軟質、～70HRB）。 |
| 疲労と衝撃 | 適切な焼き戻しで高い性能を発揮。ダイナミックで衝撃荷重のかかる部品によく使用される。 | 中程度 - 静的負荷と軽い動的負荷に適している。 |
引用者注： 上記の引張および硬度範囲は、複数のデータシートおよび熱処理例によって裏付けられている。
熱処理と焼入れ性
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4140: オーステナイト化→焼入れ（断面サイズにより油または水）→焼戻しのサイクルによく反応する。合金化のため焼入れ性はかなり高く、中程度の断面では芯部硬度を大幅に高めることができる。典型的な方法：オーステナイト化～820～860℃（断面によ る）、急冷、目標HRCへの焼戻し。ASM/業界資料には、4140の標準的な焼戻しレシピと組織制御が記載されている。
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1018: は低炭素のため、焼入れ・焼戻しで著しく硬化させることはできない。延性の芯を持つ硬い表面用、 浸炭 (1018はケース焼入れの一般的なベースである。窒化は、適切に合金化されない限り、あまり効果的ではない。
デザインのヒント： 強靭なコアと硬い表面が必要だが、ブランクの機械加工や溶接が容易な方が良い場合は、1018＋浸炭で表面硬度を高め、貫通硬質部品の強度が必要な場合は、4140＋焼き入れ＆焼き戻しで使用する。
機械加工性、溶接性、成形性
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機械加工性： 1018は一般に、完全硬化の4140よりも加工しやすい（切りくずの形成がよく、被削性が高い）。しかし、焼きなまし処理された4140はまだ加工可能だが、工具の摩耗が激しく、合金化したり部分的に硬化させたりした部分には、より硬い工具が必要になることが多い。
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溶接性： 1018 = 標準的な溶接方法（MIG、TIG、スティック） で非常に良好な溶接性を示す。4140 = 溶接可能だが、焼入れ性が高く、炭素当量 が高いため、割れを避けるには予熱とパス間温 度の管理が必要で、重要な部品には溶接後熱処理 (PWHT)を推奨することが多い。
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成形と冷間加工： 1018はプレス、曲げ、冷間成形に優れている。4140は、高い最終強度が要求される冷間成形には不向きである（最終熱処理前に成形する場合を除く）。
実践的なショップルール： 部品を最終組立品で溶接する必要がある場合は、 1018をデフォルトにするか、4140溶接部に対して PWHTを指定する。
一般的な用途と部品例
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4140が輝くところ： クランクシャフト、車軸、重荷重用シャフト、せん断を受けるピン、耐荷重機械部品、鍛造部品、疲労寿命を満たすために焼き入れと焼き戻しが必要な部品。
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1018が輝くところ 一般用シャフト、スタッド、ボルト、ブラケット、冷間成形部品、溶接される部品、浸炭部品（例：ケース硬化ギヤ）のベースストック。
選択ガイドの例：
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高衝撃＋摩耗、小断面：4140を目標HRCまで焼き入れ。
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コスト重視の大型溶接アセンブリー：1018を使用し、厚い断面や表面処理の設計を行う。
表面処理とコーティング
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1018: 一般に、摩耗面には浸炭処理（ダクタイルコアのハードケースを生成）が施され、防錆のためにメッキや塗装も施される。
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4140: コアの靭性を維持したまま、耐摩耗性／耐食性の表面を窒化処理することもできる。また、局部的に浸炭または高周波焼入れを施すことも一般的で、耐食性のために黒色酸化物やメッキと併用されることも多い。
設計チェックリスト - 仕様を決める前に答えるべき質問
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加工後に溶接されますか？はい」の場合→1018を希望（4140の場合は事前にPWHTを計画）。
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その部品は、貫通硬度が必要ですか、それとも表面硬度のみが必要ですか？貫通硬度→4140、表面のみ→1018＋浸炭で十分かもしれない。
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疲労寿命が主な要件か（回転シャフト、衝撃部品）？もしそうなら→4140（適切に焼き戻し）。
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仕上げ公差と表面仕上げの要件とは？靭性の高い合金は仕上げが難しい場合があります。
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コスト目標と供給リードタイムは？下記の調達セクションをご参照ください。
コスト、入手可能性、調達 - MWAlloysの提供を含む
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市場の現実： 1018は、ほとんどの場合、kg当たりの価格が安く、広く在庫（板、丸、棒）から入手可能である。4140も一般的だが、合金元素と追加加工（熱処理、鍛造）のため価格は高い。最近の商品市況の変動は両方に影響するが、一般的には1018の方が経済的である。
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サプライチェーン / 中国のサプライヤー： 中国は依然として鋼片および棒鋼製品の世界的な主要生産国であり、多くの工場が国際規格のAISI 4140および1018を生産している。海外のサプライヤーから購入する場合は、製造所の試験報告書（化学的および機械的）を要求し、熱処理状況を確認し、梱包とトレーサビリティを確認すること。
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MWAlloysは（私たちがどのように支援するか）を提供します： MWAlloys は、以下の両方を供給している。 AISI 4140 そして AISI 1018 バー、プレート、完成品/流通形態で。私たちは次のことを重視しています： 100%工場直販価格また、一般的なサイズであれば、在庫品を迅速にお届けし、完全な文書化（MTC、硬度レポート）を行います。カスタム熱処理ロットまたは鍛造品については、工程管理記録を提供し、お客様のQAニーズに対応いたします。競争力のある見積もりと在庫リストを入手するにはMWAlloysにご連絡ください。
1018と4140鋼の比較表
表A - 即決マトリックス
| 決定要因 | 1018を好む | 4140を好む |
|---|---|---|
| 最低コスト | ✔️ | |
| 最高の溶接性 | ✔️ | |
| ベスト・スルー・ハードニング | ✔️ | |
| 熱処理後の最高の耐疲労性 | ✔️ | |
| 冷間成形に最適 | ✔️ | |
| 代表的な使用例 | ブラケット、溶接部品、ケース硬化ベース | シャフト、アクスル、ギア、ヘビーピン |
表 B - 代表的なショップ・プロセス・ノート
| プロセス | 1018 | 4140 |
|---|---|---|
| 機械加工（焼きなまし） | 簡単 | 中程度 |
| 溶接 | 簡単（予熱なし） | 重要部品には予熱/PWHTが必要 |
| 熱処理 | スルーハードニングには不向き | 標準的な焼き入れと焼き戻しサイクル |
| 表面硬化 | 浸炭を推奨 | 窒化／高周波／焼入れ・焼戻し |
よくある質問
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1018は硬くできるか？
低炭素のため、焼入れ・焼戻しでは顕著な効果は得られない。延性のある芯を持つ硬い表面には浸炭を使用する。 -
4140は溶接可能か？
ただし、予熱とパス間温度の制御が必要である。重要な部品については、残留応力を低減して割れを回避するためにPWHTを実施する。 -
4140と1018では、どちらが疲労寿命が長いですか？
適切な熱処理後、4140はより高い強度と合金元素により優れた耐疲労性を持つ。 -
シャフトに1018を使うことはできますか？
高トルクや高荷重の回転シャフトには4140を選び、焼き入れと焼き戻しを指定する。 -
焼戻し後の4140の一般的な硬度範囲は？
4140は、焼戻しサイクルによって幅広い範囲（例えば、30～55HRC）に焼戻し可能。 -
一般的な表面仕上げとコーティングとは？
どちらもメッキや塗装が可能で、4140は黒染めやメッキが一般的で、1018は防錆のために塗装や亜鉛メッキが施されることが多い。摩耗部品には表面硬化（1018は浸炭、4140は窒化）が一般的。 -
ミルテスト証明書（MTC）は必要ですか？
重要な部品には必ずMTCを要求してください。MTCはロットまで追跡可能な化学組成と機械的特性を提供します。MWAlloysは完全な文書を提供します。 -
どちらが高いか？
kgあたり、4140は合金添加と加工工程があるため、一般的にコストが高くなる。 -
1018はケース焼入れギアに使用できますか？
はい-1018は、ハードケースと延性コアが必要な場合の標準的な浸炭母材です。 -
発注書に4140を指定するには？
等級（SAE/AISI 4140）、形状（棒材/鍛造材/丸棒材）、熱処理状況（焼鈍/QTおよび指定HRCへの焼戻し）、寸法、公差、および必要なMTCを含む。
バイヤーのための調達チェックリスト
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指定する 正確 等級と気性（例えば、SAE 4140、36-40 HRCに焼入れ・焼戻し）。
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工場での試験報告書と熱処理記録を求める。
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溶接物の場合、推奨される予熱とPWHTを確認する。
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大量注文の場合は、バッチのトレーサビリティと検査計画を要求する。
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海外の工場から購入する場合は、受入検査と硬度確認を行う。
MWA合金 - 製造・供給能力
MWAlloysは工場直送のサプライヤーであり、在庫は以下の通りです。 AISI 4140 そして AISI 1018 標準的な棒、円形、および板寸法で。私達は強調します：
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100% 工場価格 - 中間マージンなし
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迅速な在庫配送 中国のプロダクションセンターから一般的なサイズの
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充実した技術サポート - MTC、熱処理記録、寸法検査報告書。
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カスタム加工 - ご要望に応じて、鍛造、機械加工、焼き入れ・焼き戻し、ケース焼入れも承ります。
図面と必要な機械的ターゲットをご提供いただければ、MWAlloysは熱処理とテストを含むターンキーソリューションをお見積もりいたします。
実践的ケーススタディ
中堅メーカーが油圧シリンダー用の高寿命ピンを必要としていた。当初の設計では1018を使用しており、ピンは高サイクル疲労で破損していた。焼入れ焼戻しした4140（～45HRC）に変更し、精密研削とショットピーニングを施したところ、耐用年数が3倍以上延びた。その代償として、材料費は高くなったが、交換頻度とダウンタイムは大幅に減少した。
最終勧告
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について ロードベアリング、疲労クリティカル 部品→4140を指定し、詳細な熱処理と硬度目標を示す。
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について 溶接組立品、冷間成形部品、コスト重視の部品 プロトタイプ→1018を指定し、摩耗面が必要な場合はケース焼入れを検討する。
JA 
EN 
AR 
KO 
DE 
IT 
ES