位置
位置

AR500とAR600鋼の比較:組成、特性

時刻:2025-09-12

AR600は、AR500よりも表面硬度が高く、摺動摩耗や摩耗に対する長期的な耐性に優れているため、最も過酷な高衝撃/高摩耗の用途(採鉱バケット、高速シュート、重い骨材処理)に適しています。しかし、多くの高荷重用途(トラックの荷台、ライナー、ターゲットプレート、土木機械の多く)では、AR500 の方が成形性、溶接性、費用対効果のバランスに優れています。摩耗の環境および総ライフサイクル費用が材料の高い価格およびより堅い製作の条件を正当化するときだけ AR600 を選んで下さい。

AR」が意味するもの

「ARとは 耐摩耗性.AR鋼は、特殊合金と熱処理(一般的に焼き入れと焼き戻し)により、芯部の靭性を維持しながら高い表面硬度を実現しています。鋼種番号(400、500、600など)は、おおよそのブリネル硬度番号(BHN)評価であり、例えばAR500は公称約500BHN、AR600は約600BHNです。これらのグレードは、摺動、圧延、衝撃摩耗による材料損失に耐えるように最適化されています。

AR硬化の仕組み

AR鋼は、ミル熱処理(オーステナイト化→焼き入れ→焼き戻し)により、表面付近と厚さ全体に焼戻しマルテンサイト組織を形成して製造される(「徹頭徹尾硬い」というのがミルでの主張であることが多い)。実際の硬度は、化学的性質、厚さ、正確な熱サイクルによって決まる。高BHNは、炭素と合金元素(Cr、Ni、Mo、B)を増やし、焼入れ/焼戻しパラメータを制御することで得られます。これらの処置のために、AR500 および特に AR600 はより低い AR の等級より延性がなく、頻繁に形作ること堅いです。

化学組成:代表的な範囲

以下はその例である。 典型的 組成は製造所によって報告されている。実際の化学組成は供給業者や仕上がり硬度によって異なるため、必ず製造所試験報告書(MTR)を要求すること。

エレメント 典型的なAR500(例) 典型的なAR600(例)
カーボン(C) ~0.28-0.35% ~0.40~0.50%
マンガン (Mn) ~0.8~1.6% ~0.9~1.6%
クロム(Cr) ~0.8~1.5% ~1.0~1.5%
ニッケル(Ni) ~0.8~1.6% ~1.5~2.5%
モリブデン (Mo) 0.2-0.7% 0.4-0.8%
ホウ素(B) 微量(ppm) 微量(ppm)
代表的な発言 溶接性/加工性のバランス 600BHNを達成するためにより高いCと合金;低い成形性

(出典:製造所のデータシートと製品ページ、業界サプライヤーによるAR500とAR600のデータ例)

解釈だ: AR600は通常、BHNを高めるために炭素と合金の添加量をやや多くしている。このため耐摩耗性は高まるが、延性が低下し、不適切な取り扱いや加工をすると割れのリスクが高まる。

AR500鋼板
AR500鋼板

機械的性質と硬度範囲

一般的なブリネル硬度の範囲:

  • AR500: ~470~535BHN(多くのメーカーは公称500BHNと指定している)。

  • AR600: ~570~640BHN(公称600BHN、工場によっては620~630BHNとするところもある)。

プロパティ AR500(代表値) AR600(代表値) エンジニアリング
BHN 470-535 570-640 AR600は耐摩耗性に優れるが、より脆くなる可能性がある。
降伏/引張 ~800~1,300MPa(厚さによって異なる) より高いことが多い(仕様によっては1,600MPaを超えることもある) AR600の方が強いが伸びは小さい
伸び 8-18%(薄切片の方が高い) 2-8%(より低い、特に厚い部分において) 成形限界と溶接割れ感受性
靭性(シャルピー) 可変。多くの場合AR600より良い 靭性のために特別な熱処理を施さない限り、多くの場合それ以下となる。 いくつかのサイトでは、低い温度での影響が重要

(値は、供給者、厚さ、報告された試験温度に大きく依存する)。

製造における実際的な違い

溶接: AR500は、多くのAR500配合の炭素当量が 低いため、一般にAR600よりも溶接しやすい。AR600は炭素/合金含有量が高いため、炭素当量 数(CEV)が増加し、適切な予熱、パス間および 溶接後の熱処理を行なわない限り、硬くて脆い 溶接熱影響部(HAZ)および低温割れのリスクが 高まる。低水素電極を使用し、板厚ごとの予熱を 管理し、工場の溶接ガイドに従うこと。

切断と加工: プラズマ切断とオキシ燃料切断は、どちらの鋼種でも一般的ですが、AR600はカーフが硬くなり、カッターを早く鈍らせる可能性があります。機械加工は、AR600ではより困難であり、工具寿命が短く、制御が厳しくなることが予想される。

曲げと成形: AR500は、注意深く工具を使用すれば、 限度内で成形可能である(特に板厚の薄いもの)。AR600は成形性が著しく劣り、靭性向上のために特別に製造されたものでない限り、曲げ加工中に亀裂が入ることがある。成形が必要な場合は、靭性と硬度のバランスが取れた調質材を得るために、工場と協力してください。

AR600鋼板
AR600鋼板

用途:各グレードの輝き

AR500の一般的な用途

  • バリスティックスチールターゲットとリアクティブスチールターゲット(AR500は硬度と靭性を兼ね備えているため、射撃用ターゲットとして広く使用されている)。

  • トラック荷台、ダンプボディ、ライナー、中程度の磨耗用のシュート。

  • 多少の成形/溶接が必要な建設機械用のショベル・バケット・フェースおよびウェア・プレート。

AR600の一般的な用途

  • 非常に磨耗の激しい用途:激しい摺動磨耗を伴う採掘用バケット、高速骨材シュート、クラッシャーライナー、長寿命ハンマーおよびインペラー部品。

  • 最大限の硬度が要求され、軽量化(同じ保護性能でより薄いプレート)が望まれ、加工上の課題が克服できる特殊弾道/装甲プレート。

弾道メモ: AR600 は AR500 よりより薄いゲージで高速ライフルの弾丸によりよい抵抗を提供できますが AR600 版はよりもろく、弾道裏付けか反スポーラーの手段が使用されなければある影響と片づくか、または裂けるかもしれません。ボディ/車の装甲のために設計すれば、証明された装甲製造業者および弾道テスト標準に相談して下さい-ある特定の AR の等級がテストなしで NIJ か軍の弾道レベルに合うと仮定しないで下さい。

コスト、可用性、総所有コスト

  • 初期費用: AR600は、合金含有量が高く、熱処理がより厳密であるため、通常AR500よりもkg/m²当たりのコストが大幅に高くなります。価格は板厚、板サイズ、サプライヤーの在庫にも左右されます。

  • ライフサイクルコスト: 非常に摩耗性の高いサービスでは、AR600の耐用年数が長いため、交換頻度やダウンタイムが減り、初期コストの高さを相殺できる可能性があります。中程度の磨耗では、AR500の方が購入価格が安く、取り付けが簡単なため、ライフサイクル経済性が最も優れていることがよくあります。AZoMや工場のブログによると、AR500は多くの土木作業や加工用途で「スイートスポット」であることが多いようです。

どう評価するか: は、1平方メートルあたりの設置コストに予想耐用年数をかけたものです(または、単位摩耗量あたりの処理トン数を測定してください)。AR600 があなたの環境の AR500 の倍の耐用年数なら、より高い材料費は正当化されるかもしれません。

検査、試験、規格

硬度の検証: 工場はブリネル硬さ試験とMTRを提供する。常に板材のBHN許容差を指定し、納品時に硬さ試験を要求する。重要なプロジェクトでは、使用温度でのシャルピー衝撃試験を要求する。

規格と公差: しかし、寸法公差と平坦度は、EN 10029 / ASTM A6規格に準拠することが多く、多くのメーカー(SSAB Hardoxなど)は、詳細なデータシートと溶接ガイドを発行しています。また、多くのメーカー(SSABハルドックスなど)は、詳細なデータシートと溶接ガイドを発行しています。購入する等級と板厚に特化したメーカーの溶接および曲げガイダンスを入手してください。

安全性、剥落、弾道への配慮

ARスチールに高エネルギーの弾丸が当たると、次のような現象が起こる。 (高速破片)は危険である。射撃場や装甲の場合は、スポールライナーやアングルプレートを使用して破片をそらし、弾道安全プロトコルに従ってください。AR600 のより高い硬度は浸透を減らすことができるが、弾道サービスのためにきちんと支持されるか、または設計されていなければ、片付けの危険を高めるかもしれない。

セレクション・チェックリスト

AR500とAR600のどちらを選ぶかは、この早見表を使ってください:

基準 AR500を好む AR600を好む
適度なスライディング摩耗
激しい/高速摩耗
現場での曲げ加工の必要性
溶接と現場修理が容易
ライナーの最大耐用年数
前もっての予算制約
厚みを最小限に抑えた弾道保護(加工も管理されている)

事例(採掘用バケット)

  • シナリオ 研磨鉱石処理におけるバケットライナー。

  • AR500の結果: 鉱石によって異なる)、交換が容易、ダウンタイムコストが低い。

  • AR600の結果: は大幅に長持ちしますが(極端な摺動摩耗では2~3倍になることがよくあります)、交換のための初期ダウンタイムはそれほど頻繁ではなく、加工には管理された溶接が必要です。ダウンタイムによるトップラインのスループットコストが、追加材料および加工コストを上回る場合は、AR600をお選びください。

実践的な調達のヒント

  1. 工場試験報告書(MTR)を求める 必要に応じてBHN、化学分析、引張、シャルピー。

  2. 硬度をBHNで指定し、貫通厚さを指定する。 (表面のみと貫通硬化の比較)。

  3. 工場の溶接/曲げガイドを依頼する を使用し、予熱/溶接後の手順に従うこと。

  4. 弾道使用が意図されている場合、 には弾道証明が必要で、BHNだけに頼らないこと。

よくあるご質問

  1. Q: AR600はAR500より常に優れているのですか?
    A: いいえ!AR600は硬度と耐摩耗性が高いですが、成形性が低下し、溶接が難しくなります。多くのヘビーデューティー用途では、通常AR500が現実的な選択です。

  2. Q:ミルはどのようにして硬度を保証するのですか?
    A: 焼入れ・焼戻し処理と、MTR の代表サンプルの BHN 試験による。発注書にBHN公差を明記する。

  3. Q: AR600を現場で溶接できますか?
    A: はい!ただし、予熱/インターパス温度を管理し、低水素の消耗 品を使用し、工場の溶接手順に従ってください。PWHTを推奨する場合もある。

  4. Q: AR500はライフル弾を止めることができますか?
    A: AR500 はある弾道版およびターゲットで使用されます; 但し、弾道性能は厚さ、めっき構成および弾薬によって決まります。証明された保護装置のために、テストされ、証明された装甲システムに頼りなさい。

  5. Q: AR600はAR500より早く錆びるのですか?
    A: 腐食速度は環境と表面処理(塗料、コーティング)に依存する。腐食が懸念される場合は、ステンレス製の保護コーティングを施してください。

  6. Q: ブリネル硬度とHBW硬度の比較は?
    A: ブリネル硬度が一般的です(HBWまたはBHN)。ミルには通常「500 HBW」などと記載されています。試験方法がMTRに記載されていることを確認してください。

  7. Q: AR600は冷間曲げ加工できますか?
    A: 冷間曲げ加工は危険であり、亀裂が入らなければ不可能な場合が多い。曲げ加工が必要な場合は、サプライヤーに曲げ加工の保証について相談するか、工場に曲げ加工済みの製品を注文してください。

  8. Q: 低温での衝撃靭性はどのグレードが優れていますか?
    A:一般的にAR500(または靭性保証のある特別に製造されたARグレード)は、AR600が衝撃靭性用に調整されていない限り、AR600より優れています。

  9. Q: AR500/AR600に相当する国際規格はありますか?
    A: 一部のブランド摩耗鋼(SSAB Hardoxシリーズなど)は、硬度が対応しています(Hardox 500 ≈ AR500)。現地の製鋼所の商品名は異なります。名前ではなく、常にBHNとMTRを比較してください。

  10. Q: 調達文書でARプレートをどのように指定すればよいですか?
    A: グレード名(AR500/AR600)、要求されるBHN範囲、厚さ、要求されるMTR試験(BHN、化学、引張、関連する場合はシャルピー)、寸法公差、溶接/曲げ指示、梱包/平坦度に関する予想を含む。

最終勧告

  • について 一般的なヘビーデューティー構造および中程度の苛酷な磨耗を選択する。 AR500 摩耗寿命、コスト、加工のしやすさのバランスのために。

  • について 極度の摺動摩耗または高速摩耗または、軽量化(板厚を薄くすること)が重要で、加工管理が可能な場合、 AR600 は、より高いコストとより厳しい製造上の要求にもかかわらず、適切である。

AR500とAR600の技術比較

特徴 AR500 AR600
公称BHN ~500 (470-535) ~600 (570-640)
主な利点 優れた延性/溶接性、低コスト 最大限の耐摩耗性、極度の摩耗でより長く使用可能
代表的な用途 ターゲット、トラックボディ、中型ウェアライナー 採掘バケット、クラッシャー部品、過酷なシュート
製作の難しさ 中程度 高い
弾道性能 厚い板に適している より薄いゲージの方が良い(注意点あり)
サプライヤー共通文書 AR500データシート / MTR AR600 データシート / MTR

(受理前に必ずベンダーのMTRに確認すること)。

権威ある参考文献

声明この記事は、MWalloysの技術専門家であるイーサン・リーの査読を経て掲載された。

MWalloys エンジニア ETHAN LI

イーサン・リー

グローバルソリューションディレクター|MWalloys

イーサン・リーはMWalloysのチーフ・エンジニアで、2009年より現職。1984年生まれの彼は、2006年に上海交通大学で材料科学の工学学士号を取得し、2008年にパデュー大学ウェストラファイエット校で材料工学の工学修士号を取得した。MWalloys社での過去15年間、イーサンは高度な合金配合の開発を主導し、分野横断的な研究開発チームを管理し、厳格な品質とプロセスの改善を実施し、同社の世界的な成長を支えてきた。研究室の外では、熱心なランナー、サイクリストとしてアクティブなライフスタイルを維持し、家族と新しい目的地を探索することを楽しんでいる。

専門家による技術アドバイス|無料製品見積もり

jaJA