S7は高靭性、耐衝撃性、空気硬化性工具鋼で、究極の耐摩耗性よりも、大きな衝撃や急激な荷重、熱処理中の寸法安定性が重視される場合に珍重されます。パンチ、シャーブレード、駆動部品、中型熱間加工用金型に最適な鋼種で、適切な仕様と熱処理を施せば、靭性、強度、加工性の優れたバランスを実現します。
S7工具鋼とは?
S7は、AISI/SAEシステムの耐衝撃工具鋼の「S」グループに属し、衝撃荷重下で非常に高い衝撃靭性と耐チッピング性を発揮しながら硬度を保持するように配合されています。気硬または油硬の合金として製造され(多くの工場は気硬の変種として供給している)、その組成のため、水焼入れ鋼種と比較して歪みを最小限に抑えて硬化する。代表的な用途は、重荷重用パンチ、チゼル、シャーブレード、鍛造用金型、繰り返し衝撃や急激な荷重を受ける部品などです。
エンジニアがS7を選ぶ理由 S7は、高クロム、高摩耗鋼種(例:D2)に比べ、耐摩耗性を多少犠牲にする代わりに靭性が著しく高く、熱処理歪みに対する感受性が低いため、衝撃サービスにおいてより安全で信頼性の高い鋼種となる。
S7鋼 化学成分
以下は、AISI S7 (UNS T41907)の業界標準の公称組成範囲である。正確な値については、個々の製造所証明書を確認する必要がある。
エレメント | 典型的な範囲(重量%) |
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カーボン(C) | 0.45~0.55(公称0.50) |
マンガン (Mn) | 0.20~0.80(公称0.70) |
ケイ素 (Si) | 0.20~1.00(公称0.30) |
クロム(Cr) | 3.00~3.50(公称3.25) |
モリブデン (Mo) | 1.30~1.80(公称1.40) |
バナジウム (V) | 0.20 - 0.30 |
銅(Cu) | ≤ 0.25(トレース) |
リン (P) | ≤ 0.03(最大) |
硫黄 (S) | ≤ 0.03(最大) |
鉄(Fe) | バランス |
これらの公称範囲の情報源:メーカーのデータシートおよび独立したテクニカルレビュー。必ず製造所または供給業者の実際の証明書を確認してください。
S7鋼材の特性
実用的な設計と選定には、焼きなまし (軟質) 状態のデータと熱処理 (硬化/焼戻し) 性能の両方が必要である。以下の表は、一般的に参照される特性をまとめたものである。
主な機械的・物理的データ(代表値)
プロパティ | 代表値/範囲 |
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密度 | 7.83 g/cm³ (0.283 lb/in³)。 |
弾性係数 | ≈ 207GPa(30×10⁶psi)。 |
アニール硬度 | ~ 200~240HB(焼ならし後約18~24HRC相当)。 |
硬化硬度(焼き戻し) | 50~58HRCが可能(焼戻しによる)。典型的なハンドブック値:空冷・焼戻しS7で52-57HRC。 |
引張強さ(硬化) | 熱処理によって最大≒900-1100MPa(130-160ksi)。 |
衝撃靭性(シャルピー) | 高 - Sシリーズの中で、この材種はノッチなしおよびノッチ付きで最大のエネルギー保持を示す。値は熱処理に依存する(データシートの例では、特定の条件下で20~60 J以上)。 |
熱伝導率 | ≈ 28.5W/m・K(16.5BTU/hr・ft・°F)。 |
加工性 | 焼鈍状態で1%の炭素鋼のおよそ70~75%(非常に良好)。 |
実践的なメモ: 特性値は、清浄度(硫化物/リン化物介在物)、微細構 造、正確な熱サイクルによって変化する。重要な工具を指定する場合は、ミル試験報告書(化学的+熱処理トレース)を義務付け、表面重要部品には脱炭限度を指定する。
仕様と呼称
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AISI / SAE指定: S7(耐衝撃性)。 UNS: T41907.
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一般的な製造番号 / EN / DINクロスリファレンス: 1.2355(欧州の金型/鋼の基準)、50CrMoV13-15(古いマッピングの変種)。相互参照リストは地域によって異なるため、おおよそのマッピングとしてのみ使用すること。
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関連するASTM規格: ASTM A681 (Standard Specification for Tool Steels, Alloy)は錬合金工具鋼を対象としており、ASTM A686/A681ファミリーには、試験、組成、機械的要件に関する関連実務が含まれる。ASTM A686/A681ファミリーには、試験、組成、機械的要件に関する関連実務が含まれる。ASTM規格を使用して、納入条件、マクロエッチング、化学分析試験方法を規定する。
権威とテスト: 工具鋼の化学分析とレフリー試験法については、ASTM E352が標準試験法を提供しています。棒鋼と鍛造品については、ASTM A686/A681リストを参照してください。これらの規格を発注書に含めることで、トレーサビリティが向上し、意図された使用条件への適合が保証されます。
熱処理挙動と推奨サイクル
S7は通常、機械加工用の焼鈍状態で供給され、その後、焼入れ/焼戻しサイクルを経て設計硬度に達する。
典型的な熱処理シーケンス(業界慣行):
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予熱: までゆっくりと昇温し、熱勾配を小さくする。
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オーステナイト化(硬化): 一般的なオーステナイト化温度範囲 ≈ 815-870 °C (1500-1600 °F)。より高い焼入れ性と靭性を求める場合は、850~880℃を指定する工場もある。
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クエンチ: 空気またはオイルクエンチ - S7は、歪みを減らすためにかなりの程度まで空気硬化する。
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気性が荒い: 目標硬度に応じて150-650℃(300-1200°F)で焼戻しを行う。組織を安定させ、保持オーステナイトを減少させるため、複数の焼戻し(二重焼戻し)が一般的である。焼戻し温度を高くすると硬度は低下するが、靭性は向上する。
主な行動
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S7は 寛容 水焼き入れ鋼に比べ、熱処理における歪みと割れのリスクが低い。
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焼戻し反応:S7は、適度な焼戻し温度で良好な硬度を保持し、靭性を維持しながら耐摩耗性の有用な保持を提供する。
金属成形と製造工程
S7は工具鋼によく見られる一般的な製造ルートに適合する。以下は、ベストプラクティスの検討事項をまとめたものである。
鍛造と熱間加工
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S7は重断面金型用として鍛造が可能で、鍛造温度の制御と鍛造後の焼ならしにより偏析を低減し、均一な組織を生成する。S7には中程度の合金添加があるため、結晶粒の粗大化を避けるため、工場が推奨する鍛造温度を維持すること。
機械加工
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で 焼きなまし 条件 S7 でよく加工できる(低炭素鋼の被削性は 70-75%)。仕上げ加工や精密形状の加工には、焼きなまし状態で加工し、最終熱処理後に仕上げ研削を行う。焼入れ部を加工する場合は、超硬工具と適切な送り/速度を推奨する。
研削・放電加工
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焼き入れされた工具の場合、適切な砥粒とクーラント制御による研削が最良の表面仕上げをもたらす。放電加工は、複雑なキャビティ(金型インサート)に広く使用されていますが、特性を回復するために、放電加工後の研削/研磨、場合によっては再焼戻しが必要です。
表面処理
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窒化: S7は、大きな歪みなしに表面硬度を高める拡散窒化の恩恵を受けることができる。
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メッキ/コーティング: 適切な熱処理と仕上げを施したPVD/CVDコーティングは、摩耗が懸念される場合に使用される。
S7 等価鋼種(クロスリファレンス)
以下は、比較や調達のために使用される、一般的に引用される同等品である。等価性はおおよそのものであり、代用する前に化学的性質と特性を確認すること。
システム | 同等・近似 |
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SAE / AISI | S7(UNS T41907) |
ヨーロピアン(貿易/時々使用) | 1.2355(貿易リストで使用) |
ワークストフ / DIN | 50CrMoV13-15変種にマッピングされることもある(正確な化学組成を確認すること) |
商号 | スーパーセブン、ベアキャット(歴史的)、メーカーの商品名(カーテックS7など) |
ソースのクロスチェックと等価表。
重要だ: 「互換性が重要な場合は、UNS/AISI、または厳密な化学的・機械的仕様(ASTM A681、希望する証明書付きなど)で注文すること。
S7の用途(アプリケーション)
一般的な最終用途とS7が選ばれる理由:
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剪断刃とカッター: 突然の衝撃や大きな剪断荷重が発生する場所 - S7はチッピングに強い。
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パンチとノミ: 衝撃負荷工具は、S7の靭性の恩恵を受ける。
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鍛造用金型およびダイブロック(中熱間加工): S7は高温でも軟化しにくいため、特定の熱間加工用途に適している。
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頑丈なプラスチック成形用の金型インサート: 耐衝撃性と寸法安定性が要求されるインサート用。
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マスターホブ、シャーハンド、インパクトツール、繰り返し衝撃荷重を受ける部品。
S7鋼のサイズ、密度、重量の例
密度が高い: 7.83 g/cm³ (0.283 lb/in³)。これを使用して、寸法から質量を推定する。
普通株式の書式とクイックウェイトレファレンス
ストック形状 | 一般的な販売サイズ | 例:1mあたりの重量(約) |
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丸棒 | Ø 6 mm → Ø 200 mm;一般的な12インチ、18インチバーは小売販売 | Ø 20 mm × 1 m ≒ 2.46 kg |
長方形フラット | 例:10×50mm×1m | ≈ 3.915 kg |
プレート | 厚さ5~60mm、広幅 | 寸法に依存(密度は計算に使用) |
(密度7.83g/cm³×体積で正確な重量を計算する。GraingerやOnlineMetalsなどの小売業者では、在庫品のスラビングおよびカット・トゥ・サイズの価格/データを提供している)。
S7スチール価格スナップショット(アメリカ/ヨーロッパ/中国-2025年ガイダンス)
重要だ: 合金鋼の価格は、原料市場、製鋼能力、ロジスティックスによって日々変動する。以下の表は、2025年中に入手可能なサプライヤーのリストとマーケットプレイスの見積もりを集約したものである。インコタームズ、リードタイム、材料試験証明書を添付したサプライヤーの見積もりを常に要求してください。
地域 | 典型的な2025年指標価格(メートル・トン当たり) | 備考/出典 |
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中国(工場/ファクトリーゲート) | ~US$1,800~3,500/トン (サプライヤーと数量の範囲)。 | 中国のB2BリストとAlibaba/ Made-in-Chinaのショーは、グレード、処理およびMOQに応じておおよそUS$1,850-3,500/トンの範囲である。 |
米国(国内工場および流通) | ~US$3,000~6,000/トン(小口小売の場合はそれ以上). | OnlineMetalsのようなディストリビューターは小口価格(小売価格)を示している。OnlineMetalsのようなディストリビューターは、小口価格(小売価格)を示している。サービスセンター経由の大口産業用注文は、より競争力がある。 |
ヨーロッパ(生産・販売元) | ~US$2,500~5,000/トン | 欧州の価格指数(MEPS)はベース鋼の動きを示し、流通業者は合金/加工用のプレミアムを加える。 |
なぜ範囲が広いのか: S7は合金工具鋼であり、価格は、材料が熱間圧延、鍛造、脱炭、研磨/特大のいずれで納入されるか、および必要な証明書によって異なる。少量の小売用棒鋼は、トン数購入よりもkgあたりの単価がかなり高い。市場の混乱、エネルギーコスト、合金不足(Cr、Mo、V)も2025年の変動を押し上げる。
MWA合金供給の優位性(私たちが提供するもの)
MWAlloysは工具鋼と金型鋼に特化した中国ベースの特殊鋼サプライヤー(工場直送)です。S7を提供しています:
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100% 工場からバイヤーへの価格設定 (大量注文のための中間マージンなし)。
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クイックデリバリーのための在庫品一般的な棒材と板材は在庫として保管し、短納期を実現。特注鍛造品や研磨/オーバーサイズカットも可能で、在庫品については短納期を実現。
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ミルテスト証明書(MTC)と脱炭管理 ご要望があれば、すべてのバッチに供給します。
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カスタム熱処理と仕上げ サービス:プリハードニング、ストレスリリーフ、ダブルテンパーサイクル、窒化処理など。
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輸出経験とグローバル・ロジスティクス - 梱包、検査、輸出書類はバイヤーの要求に従って処理される。
よくある質問
Q1 - S7は冷間加工や熱間加工の工具に使用できますか?
A: はい。S7は汎用性があり、一般的に冷間加工用パンチとして使用され、また高温での軟化に強いため、特定の中熱間加工用ダイにも使用されます。
Q2「熱処理後の硬度はどのくらいになりますか?
A: 典型的な焼戻し硬度は、オーステナイト化および焼戻しスケジュールにより 50-58 HRC である。必ず熱処理サンプルで検証してください。
Q3「S7は空気硬化しますか?
A: はい。この鋼種は空気硬化/耐衝撃性鋼種に指定されており、多くの断面サイズでは空気中でも十分に硬化します。
Q4「S7はD2の良い代用品ですか?
A: 直接的には違う。D2は耐摩耗性が高い(高Cr、高C)が靭性は低い。耐衝撃性と耐摩耗性のどちらを重視するかで選択する。
Q5 - S7は窒化処理できますか?
A: はい-窒化は、大きな歪みを発生させずに表面の耐摩耗性を向上させる表面硬化オプションですが、サイクルパラメーターについては熱処理工場と調整してください。
Q6「脱炭を避けるためにS7を指定するには?
A: 「脱炭なし」と指定するか、POで最大脱炭深さを設定する。表面の完全性が重要な場合は、ミル仕上げ(DCF)製品を依頼する。
Q7「腐食の心配はありますか?
A: S7はステンレスではありません。腐食性のある環境では、ステンレスまたは耐食性工具鋼を使用するか、コーティングで保護してください。
Q8「どのような検査書類を要求すべきですか?
A: 粉砕試験証明書(化学的+機械的)、硬度記録、熱処理手順、必要な場合は非破壊試験結果。必要に応じて、ASTM の仕様を PO で参照すること。
Q9-在庫のあるS7について、中国の工場からの標準的なリードタイムは?
A: 在庫品については、MWAlloysは多くの場合数日以内に出荷することができます。(RFQでご確認ください。)
Q10 - カスタム部品の重量はどのように計算するのですか?
A: 体積(m³)に密度(7,830kg/m³)をかけて質量を求めます。例:100×100×10mmの板→体積0.0001 m³ →質量≒0.783 kg。迅速な計算には密度7.83 g/cm³を使う。