金属射出成形用材料 | MIM-420 ステンレス鋼

MIM-420ステンレス鋼の概要

MIM-420ステンレス鋼は高い強度、硬度、耐摩耗性と適度な耐食性を兼ね備えたマルテンサイト系材料です。本ブログ記事では、MIM-420ステンレス鋼の包括的な概要、主要な特徴、機械的および物理的特性、ならびに様々な業界、特にMIM-420金属射出成形やカスタムMIMサービスでの役割について解説します。

MIM-420ステンレス鋼とは

MIM-420ステンレス鋼は、強度・硬度・耐摩耗性と適度な耐食性を併せ持つマルテンサイト系材料です。この材料は磁性を持ち、一般的にオイル焼入れよりも真空熱処理での歪みが少なくなります。

その特性から様々な業界で活用されており、航空宇宙、自動車、刃物、防衛、電動工具、医療用機器などに使われています。

MIM-420ステンレス鋼の主な特長

以下は金属射出成形（MIM）によって加工された420ステンレス鋼の主な特長です：

- 高硬度：熱処理で52-57 HRCの硬度範囲が可能。316Lなどのオーステナイト系グレードより大幅に硬い。

- 優れた耐摩耗性：高い硬度により優れた耐摩耗・耐擦傷性を発揮。摩耗しやすい動的部品に最適。

- 良好な耐食性：12～14%のクロム含有で、炭素鋼より優れ、300番台ステンレスには及ばない中程度の耐食性を実現。

- コストメリット：工具鋼MIMより安価。MIM420のニアネットシェイプ部品で機械加工された工具鋼部品を置き換え可能。

- 寸法安定性：低い熱膨張と高温耐性により、寸法精度の高い加工が可能。

- 複雑形状の成形：複雑な形状や特徴をニアネットシェイプで成形でき、機械加工を最小限に抑えられる。

- 微細組織：MIMによる急冷で、鍛造420よりもはるかに微細なマルテンサイト粒と炭化物が形成される。

- 性能調整が可能：硬度・強度・靭性は熱処理によって調整できる。

総じて、420MIMはMIMによる形状自由度とコストメリットに420ステンレス鋼の硬度・耐摩耗性・耐食性を組み合わせた優れた材料であり、小型・高耐久部品や金型用途に最適です。

MIM-420ステンレス鋼の機械的特性

MIM-420ステンレス鋼は様々な用途に適した優れた機械的特性を持ちます。代表的な機械的特性は以下の通りです：

これらの特性により、MIM-420ステンレス鋼は高強度と優れた耐摩耗性を求める用途に適しています。

MIM-420ステンレス鋼の物理的特性

MIM-420ステンレス鋼の物理的特性はその独自性と幅広い用途に貢献しています。下記に組成を示します：

MIM-420ステンレス鋼の化学組成

MIM-420ステンレス鋼の用途

MIM-420ステンレス鋼は高い強度、硬度、耐摩耗性、適度な耐食性という独自の組み合わせから、様々な業界で活用されています。主な用途例：

刃物・ナイフ： 高硬度（52-57 HRC）で鋭利な刃先を保持でき、耐食性もカトラリー用途で重要です。

医療機器： 硬度によりメスや整形外科器具などの優れた耐摩耗性を実現。医療機器用途では耐食性も不可欠です。

バルブ・流体機器： 420ステンレスは特に高流速時のバルブや流体用部品に必要な耐摩耗・耐浸食性に優れています。硬度が摩耗を防ぎます。

プラスチック射出成形金型： プラスチック射出成形時にガラスや鉱物入り樹脂の流動で発生する摩耗にも優れた耐久性を持ちます。

機械部品： ブッシュ、ボールベアリング等は高硬度・耐摩耗性・適度な耐食性により高い信頼性を発揮します。

工具・ゲージ： 420は焼き戻し抵抗・硬度が必要なタップやリーマなどの工具鋼を低コストで代替可能です。

電動工具分野でのMIM-420の応用

MIM-420ステンレス鋼は、その特性により下記のような用途で一般的に利用されます：

刃物・ナイフ： 高硬度（52-57 HRC）で刃先が長持ちし、カトラリーに不可欠な耐食性もあります。

医療機器： 硬度による優れた耐摩耗性。生体適合性の観点でも耐食性が求められます。

バルブ・流体機器： 420ステンレスは高流速での流体機器の耐摩耗・耐浸食性に優れています。

プラスチック射出成形金型： 射出成形時における樹脂の摩耗にも優れた耐久性を示します。

機械部品： ブッシュ、ボールベアリング等は高い硬度・耐摩耗性・耐食性で信頼性の高いパフォーマンスを発揮。

工具・ゲージ： 420はタップやリーマ等、焼き戻し抵抗や硬度が必要な工具鋼をより低コストで代替可能です。

電動工具部品のケーススタディ

MIM-420ステンレス鋼は電動工具用途で役立つ特性を持ちます：

- 高硬度・耐摩耗性：電動工具の内部部品は高速な金属接触による摩耗を受けます。420（52-57 HRC）の硬度でこれを防ぎます。

- 優れた靭性：電動工具は高い衝撃荷重を受けるため、420は他のステンレス鋼より優れた破壊靭性で繰り返し衝撃に耐えます。

- 適度な耐食性：電動工具は湿気や油にさらされることが多く、420は炭素鋼よりも錆びにくいです。

- 高温耐性：多くの電動工具部品は高温でも寸法安定性が必要です。420は約300°Cまで軟化に耐えます。

- 複雑形状対応：MIM成形で複雑な内部形状も可能。

- コスト効率：420MIMは機械加工された工具鋼部品より経済的です。

具体例としてギアシャフト、スピンドルベアリング、打撃部や把持部など、硬度・耐摩耗性・耐熱性・形状自由度を要する部品に使われます。MIM-420はこれらの厳しい要求に対応します。

まとめ

MIM-420ステンレス鋼は高い強度、硬度、耐摩耗性と適度な耐食性を備えたマルテンサイト系材料です。これらの特性により、特に金属射出成形分野で様々な用途に最適な選択肢となっています。

部品設計者やMIM部品の調達担当者にとって、MIM-420ステンレス鋼の特性と用途を理解することで、より適切な選択が可能です。その特性は、航空宇宙、自動車、��������������������������������������������������������������物、防衛、電動工具、医療機器など様々な分野で価値ある材料となります。

特に電動工具用途では、MIM-420ステンレス鋼の高強度・硬度・耐摩耗性は高負荷・高摩耗部品に最適です。また、真空熱処理による低歪みにより、部品の形状・寸法を維持し、性能と長寿命を実現します。

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