5160合金鋼バネ

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5160合金鋼バネ

商品説明

5160合金鋼スプリングは、優れた耐疲労性、高い靭性、繰り返し荷重条件下での安定した性能を提供します。これらのスプリングは、バランスの取れたクロム-炭素マトリックスを特徴としており、自動車サスペンション、重機械、農業器具、性能工具などの厳しい用途に耐えることができます。中国を拠点とするMWalloys社は100 %の工場価格の優位性、在庫品の迅速な発送、包括的なカスタマイズ機能を提供し、全てのバッチがお客様の正確な仕様に適合することを保証します。

1.5160合金ばねとは

5160は、SAE 5160ファミリーに属するクロム合金ばね鋼です。炭素とクロムの組み合わせが特徴で、耐摩耗性、焼入れ性、延性に優れています。エンジニアは、スプリングが早期破損することなく、繰り返しの屈曲に耐えなければならない場合、5160を頻繁に選択します。

2.化学組成

次の表は、SAE 5160ばね鋼の典型的な化学的限界値を示しています:

エレメント 最小(%) 最大(%)
カーボン(C) 0.56 0.64
クロム(Cr) 0.70 0.90
マンガン (Mn) 0.70 1.00
ケイ素 (Si) 0.15 0.35
リン (P) - 0.035
硫黄 (S) - 0.040

表1:5160合金ばねの化学成分。

3.機械的性能

経験豊富な冶金学者は、5160スプリングを指定する際、以下の特性を頼りにしています:

プロパティ 代表値
引張強さ (Rm) 1,020 - 1,150 MPa
降伏強度 (Re 0.2) 820 - 910 MPa
エロンゲーション(A %) ≥ 10 %
硬度(焼入れ・焼戻し後のHRC) 40 - 48 HRC
疲労限度(10⁷サイクル時) ≈ 600 MPa

表2:典型的な熱処理後の機械的特性。

4.熱処理プロトコル

  1. オーステナイト化: 830~860℃に加熱し、15~30分間保持する。

  2. 焼き入れ: 60~80℃でオイルクエンチし、オーステナイトをマルテンサイトに変態させる。

  3. 焼き戻し: 400~500℃に再加熱し、1~2時間保持した後、空冷する。焼戻し温度を調整して、靭性と硬さを微調整する。

炉の雰囲気と冷却速度を精密に制御することで、内部応力を最小限に抑え、一貫した微細構造が得られる。

5.耐食性と表面処理

標準5160はクロムを含むため、中程度の耐食性を持つ。表面強化技術には以下が含まれる:

  • リン酸塩コーティング: 塗料の密着性と疲労寿命を向上させる。

  • 無電解ニッケルめっき: 均一な被覆、耐摩耗性と耐食性を高める。

  • ブラックオキサイド処理: 温和な環境用の薄い化成皮膜。

MWalloys社はこれらの仕上げを施したスプリングを提供することができます。

6.製造ワークフロー

  1. ビレットの準備: 未加工の5160棒鋼は、超音波試験と微細構造の検証を受けます。

  2. 成形する: CNCコイリングマシンは精密な形状にスプリングを成形する。

  3. ストレス解消: スプリングは550~650℃で保持され、コイリングによる残留応力を除去する。

  4. 熱処理: 社内の真空炉で、顧客の設計に沿った焼入れ/焼戻しを実現。

  5. 研磨とエンドフォーミング: オプションで、疲労強度を高めるショットピーニングが可能。

  6. 品質検査: 寸法検査、硬度試験、疲労サンプリング、磁粉探傷検査により、完全なコンプライアンスを保証する。

7.5160合金スプリングの用途は?

5160グレードのスプリングは、繰り返し弾性変形が要求される場面で優れています:

  • 自動車用サスペンション: リーフスプリング、トラック用コイルスプリング。

  • 産業機器: プレス機やスタンピングマシンの振動減衰スプリング。

  • 農業機械: プラウ、ハロー、シードドリルのスプリング。

  • スペシャリティ・ツール: トーションバー、ナイフスプリング、リターンメカニズム。

世界の航空宇宙、モータースポーツ、重工業の顧客は、5160スプリングの一貫性を信頼しています。

8.寸法と重量の比較

以下は、一般的なコイルスプリング・サイズの比較例です:

外径(mm) ワイヤー径 (mm) 自由長 (mm) アクティブコイル 概算重量 (g)
50 8 200 10 120
60 10 250 8 210
80 12 300 12 360
100 14 350 9 580

表3:標準的なスプリングの寸法と重量。

MWalloys社はラピッドプロトタイピングと小ロット生産をサポートしています。

9.2025年世界価格比較

主要市場におけるおおよその価格基準(kgあたり、米ドル):

地域 平均価格(USD/kg)
中国 3.50
米国 5.20
欧州連合 6.00
インド 3.80

表4:5160バネ鋼の2025年参考価格。
MWalloysは工場直販価格を保証し、現地の代理店を最大30 %引き下げます。

10.5160バネ鋼は何に相当しますか?

スタンダード / カントリー 同等グレード 備考
AISI/SAE(米国) 5160 ベースグレード:0.6% カーボン、~0.8% クロムばね鋼
EN(ヨーロッパ) 51CrV4 (EN 10089) 同様の組成だが、バナジウム入り。
DIN(ドイツ) 1.8159 / 51CrV4 自動車用および高荷重用スプリングに人気
日本工業規格(JIS) SUP10 サスペンション・スプリングに使用される日本の同等品
GB(中国) 60CrMnA 最も近い中国製同等品。Mnがやや高く、重荷重用スプリングに使用される。
ASTM A29グレード5160H 熱間鍛造棒バージョン。"H "は焼入れ性保証を示すこともある。
  • 51CrV4と5160の比較: 51CrV4はバナジウムを含み、疲労強度と焼戻し耐性を高め、繰り返し荷重のかかる環境ではやや優れている。

  • SUP10(JIS): 日本の自動車バネ用途に広く使用されている。

  • 60CrMnA(中国): リーフスプリングやコイルスプリングに使用される。

  • 熱処理適合性: すべての同等品は、高い引張強度と靭性のために熱処理が可能である。

11.カスタマイズと供給の優位性

  • フルカスタマイズ: コイル形状、表面仕上げ、硬度目標はプロジェクトのニーズに合わせて調整。

  • 工場直販価格: 仲介業者を排除することで、透明性のあるコスト削減が可能になる。

  • 迅速な在庫発送: スタンダード・スプリングは3営業日以内、カスタム・オーダーは10~15日以内に発送。

  • 品質保証: 溶融証明書から最終検査報告書までの完全なトレーサビリティ。

  • テクニカル・コラボレーション: MWalloys社内の冶金学者が新しい設計のパートナーとなり、最適な性能を保証します。

12.持続可能性と規制遵守

MWalloys社は、ISO9001とISO14001の認定を受けた工場から5160ビレットを調達しています。当社の工程は廃棄物を最小限に抑え、水性クエンチャント回収を採用し、RoHS指令とREACH指令を遵守しています。

13.よくある質問

  1. 5160と9254ばね鋼の違いは何ですか?
    5160は靭性向上のためにクロムを使用し、9254はより高いケイ素とバナジウムを使用している。

  2. 5160スプリングは高温でも使用できますか?
    はい、適切な焼き戻し調整により、200℃までの使用は可能です。

  3. ショットピーニングはどのように疲労寿命を延ばすのですか?
    これは、き裂の発生を遅らせる圧縮表面応力を導入する。

  4. ゼロコイル・エンドはすべてのスプリングに必要ですか?
    座席の要件や荷重配分によって異なる。

  5. 標準的な許容範囲は?
    直径±0.5mm、長さ±1mm、荷重±5 %。より厳しい公差も可能。

  6. 5160はリサイクル可能ですか?
    従来のスクラップベースの製鋼で完全にリサイクル可能。

  7. MWalloysは大量注文に対応できますか?
    はい、能力は月産500トンを超えます。
  8. 出荷にはどのような証明書が必要ですか?
    材料試験報告書(MTR)、適合証明書(CoC)、非破壊試験記録。

  9. 二次作戦をサポートしていますか?
    はい、傾斜曲げ、組み立て、サブアセンブリの統合を提供します。

13.権威ある参考文献

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