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鍛造材料：鋼、ステンレス、アルミニウム、チタン、ニッケル合金
合金ごとに鍛造できる温度範囲があり、すべての鍛造工場がそれを保てるわけではありません。RFQに材質と規格を記載していただければ、すでにその材質を鍛造しているサプライヤーだけをマッチングします。
材料別の鍛造温度とサプライヤーの適合度
温度は、熱間鍛造の一般的な範囲です。チタンとニッケル合金は、対応できるサプライヤーが最も少ない材料です。
| 材料 | 一般的な鍛造温度範囲 | 押さえておく点 |
|---|---|---|
| 炭素鋼（1020、1045） | 1100〜1250 °C | サプライヤーが最も多い材料。軸、フランジ、歯車ブランク、一般的な金物に使われます。 |
| 合金鋼（4140、4340、8620） | 1100〜1230 °C | 強度のために熱処理するか、浸炭焼入れを行います。必要な硬さまたは強度クラスを指定してください。 |
| ステンレス（304、316、17-4 PH、F51） | 1050〜1200 °C | 加工できる温度範囲が狭く、金型の摩耗も大きくなります。バルブ、継手、フランジに多く使われます。 |
| アルミニウム（6061、7075、2014） | 400〜480 °C | 金型を加熱し、温度を厳しく管理します。足回り、航空宇宙、構造部品に使われます。 |
| チタン(Ti-6Al-4V) | 900〜980 °C | ベータトランザス以下で加工します。工場が少なく、納期は長く、工程記録も厳格です。 |
| ニッケル合金(Inconel 718) | 990〜1120 °C | プレス荷重が大きく、対応できるサプライヤーも少数です。タービンや石油・ガス向けの部品に使われます。 |
| 真鍮・銅 | 真鍮は650〜800 °C | バルブ本体や継手向けの熱間真鍮鍛造。表面が良好で、巣が少ないのが特長です。 |
炭素鋼
標準的な鍛造材料で、サプライヤーが最も多い材料です。フランジ、軸、歯車ブランク、一般的な金物の大半が、この材料で鍛造されます。
- 主な材質1020、1045、ASTM A105、低温用の A350 LF2。
- 鍛造温度範囲1100〜1250 °C。
- 主な部品フランジ、継手、軸、歯車ブランク、レバー、手工具。
- 注意点鍛造後の焼ならしは一般的です。中炭素鋼では、焼入れ焼戻しで強度を高められます。
合金鋼
強度と焼入れ性のために、クロム、モリブデン、ニッケル、バナジウムを加えた鋼です。通常は熱処理を行い、歯車では浸炭焼入れを行います。
- 主な材質4140、4340、8620、そして F11 や F22 などのクロムモリブデン鋼。
- 鍛造温度範囲1100〜1230 °C。
- 主な部品クランクシャフト、車軸、歯車、重機のピン、高温用の圧力部品。
- 注意点材質名だけでなく、必要な硬さまたは強度クラスを指定してください。特性は熱処理で決まります。
ステンレス鋼
耐食性のためのオーステナイト系、二相系、析出硬化系の材質です。炭素鋼より鍛造できる温度範囲が狭く、金型の摩耗も早くなります。
- 主な材質F304、F316、F51二相ステンレス、17-4 PH。
- 鍛造温度範囲1050〜1200 °C。
- 主な部品バルブ本体、継手、フランジ、ポンプ部品、船舶用金物。
- 注意点鍛造後に溶体化処理を行います。二相ステンレスでは、相のバランスを保つため、温度の厳密な管理が必要です。
アルミニウム
軽量で、鋼よりはるかに低い温度で鍛造します。金型は加熱して使い、温度範囲は狭くなります。
- 主な材質6061、6082、7075、2014。アルミニウムの型鍛造品は ASTM B247 が対象です。
- 鍛造温度範囲400〜480 °C。
- 主な部品サスペンションアーム、ホイール部品、構造用継手、ハウジング。
- 注意点T6 など、調質を指定してください。7075 のような高強度材は、鍛造温度と応力腐食割れの影響を受けやすくなります。
チタン
強く、軽く、耐食性に優れますが、鍛造は難しい材料です。見積に対応できる工場は少なく、納期も長くなります。
- 主な材質Ti-6Al-4V（グレード5）。チタンの鍛造品は ASTM B381 と AMS 4928 が対象です。
- 鍛造温度範囲900〜980 °C。ベータトランザス以下です。
- 主な部品航空宇宙用継手、エンジン部品、医療機器や船舶用の部品。
- 注意点ビレットが高価で、バイ・トゥ・フライ比が低いため、鋼よりも投入重量が重要になります。厳格な工程記録を前提にしてください。
ニッケル合金
高温でも強度を保つ耐熱合金です。高いプレス荷重と、狭い鍛造温度範囲が必要です。
- 主な材質Inconel 718 と 625。ニッケル合金の鍛造品は ASTM B637 が対象です。
- 鍛造温度範囲990〜1120 °C。
- 主な部品タービンディスクとリング、石油・ガスの坑内部品、ファスナー。
- 注意点プレス能力と炉の管理能力を持つサプライヤーは多くありません。熱処理の工程と試験計画は、早い段階で確認してください。
真鍮・銅
熱間鍛造した真鍮は、緻密で表面がきれいな、巣の少ない部品になります。上水用の部品では、鉛フリーの材質が一般的になっています。
- 主な材質CW617N、C37700、鉛フリー真鍮。銅合金の型鍛造品は ASTM B283 が対象です。
- 鍛造温度範囲真鍮は650〜800 °C。
- 主な部品バルブ本体、継手、配管部品、電気コネクタ。
- 注意点使用できる材質は、お客様の市場で適用される鉛の上限値で決まるため、確認してください。
鍛造材料に関するご質問
最も安く鍛造できる材料は何ですか？
炭素鋼です。サプライヤーの数が最も多く、鍛造できる温度範囲も広いためです。ステンレス、チタン、ニッケル合金は、kgあたりの価格が高く、成形も難しいため、金型の摩耗とプレス荷重が増えます。
正確な材質名まで指定する必要がありますか？
はい。材質とその規格を指定してください。例えば ASTM A182 F316 や、AMS 4928 に準拠する Ti-6Al-4V です。「ステンレス」のような総称では、サプライヤーがどの合金を購入し、どの試験を行うべきか判断できません。
材料を支給することはできますか？
ビレットの支給を受け付けるサプライヤーもありますが、ミルシートでヒートを追跡できるよう、自社で調達することを好む工場が多くあります。材料を支給したい場合や、製鋼メーカーを指定したい場合は、RFQに記載してください。
サプライヤーが最も少ない材料はどれですか？
チタンとニッケル合金です。より厳密な温度管理、高いプレス荷重、詳しい工程記録が必要なため、見積に対応できる工場が少なく、納期も長くなります。