金属射出成形(MIM)用の低合金鋼は、クロム、ニッケル、モリブデンなどの少量の合金元素を含む鉄基合金です。金属射出成形(MIM)加工により、厳しい公差で複雑なネットシェイプ部品を製造できます。代表的なグレードには、4140、4340、52100、8620 があります。MIM 低合金鋼は、普通炭素鋼と比較して、優れた強度、耐摩耗性、焼入れ性、および耐食性を提供します。
金属射出成形用のさまざまな材料が選択可能であり、ステンレス鋼、低合金鋼、工具鋼、チタン、銅などが含まれます。この記事では、金属射出成形における低合金鋼の特性と用途のみについて説明します。
化学組成 | |||||||||
元素 | MIM 4605 | MIM 4140 | MIM 4340 | MIM 2700 (FN08) | MIM 2200 (Fe-2Ni) | MIM 52100 | MIM 8620 | MIM 9310 | MIM 430L |
C | .4-.6 | .3-.5 | .3-.5 | .1max | .1max | .8-1.2 | .15-.23 | .2max | .05(max) |
Si | 1.0max | .6max | .5max | 1.0max | 1.0max | - | 1.0max | - | 1.0max |
Cr | - | .8-1.2 | .6-1.2 | - | - | 1.3-1.6 | .4-.6 | .3-.8 | 16-18 |
Mo | .2-.5 | .2-.3 | .5max | .5max | .5max | - | .15-.25 | .1-.25 | - |
Mn | - | 1.0max | .8max | - | - | .25-.45 | .7-.9 | - | 1.0max |
Fe | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. | Bal. |
Ni | 1.5-2.5 | - | 1.25-2.0 | 6.5-8.5 | 1.5-2.5 | - | .4-.7 | 2.5-3.5 | - |
Cu | - | - | - | - | - | .025max | .035max | .025max | - |
Nb | - | - | - | - | - | .025max | .040max | .025max | - |
物理的・機械的特性 | |||||||||
合金 | 状態 | 引張強さ | 降伏強さ | 衝撃強さ | 硬さ | ヤング率 | ポアソン比 | 伸び | 密度 |
Mpa | Mpa | J | HRB | Gpa | 比率 | % in 25.4 mm | g/cm³ | ||
MIM 4605 | 焼結のまま | > 700 | 450-500 | 12 | 40-50 | 180-200 | 0.28-0.30 | 5 | 7.5-7.8 |
MIM 4140 | 焼結のまま | 700-800 | 550-650 | 15 | 45-55 | 190-210 | 0.27-0.29 | 4 | 7.8-8.0 |
MIM 4340 | 焼結のまま | 800-900 | 650-750 | 18 | 50-60 | 200-220 | 0.26-0.28 | 4 | 7.8-8.1 |
MIM 2700 | 焼結のまま | 400-500 | 250-350 | 6 | 30-40 | 150-170 | 0.30-0.32 | 15 | 6.5-7.0 |
MIM 2200 | 焼結のまま | 300-400 | 150-250 | 7 | 25-35 | 130-150 | 0.31-0.33 | 20 | 6.2-6.7 |
MIM 52100 | 焼結のまま | 800-900 | 600-700 | 62 | 55-65 | 200-220 | 0.26-0.28 | 4 | 7.8-8.2 |
MIM 8620 | 焼結のまま | 600-700 | 400-500 | 13 | 40-50 | 180-200 | 0.28-0.30 | 8 | 7.4-7.8 |
MIM 9310 | 焼結のまま | 700-800 | 500-600 | 14 | 45-55 | 190-210 | 0.27-0.29 | 6 | 7.7-8.1 |
MIM 430L | 焼結のまま | 300-400 | 150-250 | - | 25-35 | 130-150 | 0.31-0.33 | 20 | 7.0-7.3 |
MIM 4605:高強度と耐摩耗性
MIM 4605 は、非常に高い強度と耐摩耗性を備えた低合金鋼です。重い荷重や磨耗環境にさらされる部品に最適です。その機械的特性は MIM プロセスによって強化され、微細構造と硬さを正確に制御できます。ギア、ベアリング、産業用ツールなど、MIM 4605 は長寿命と最適な性能を保証します。
MIM 4140:汎用性と耐久性
MIM 4140 は、その汎用性と耐久性で知られています。高い靭性と良好な疲労強度が不可欠な用途でよく使用されます。MIM 技術により、複雑な形状や幾何学形状を実現できるため、自動車部品から銃器部品まで、さまざまな産業製品や消費者向け製品に適しています。
MIM 4340:衝撃強度と耐熱性
MIM 4340 は、印象的な衝撃強度と耐熱性を示します。航空宇宙や石油・ガスアプリケーションなど、極限状態にさらされる部品に非常に求められています。MIM プロセスにより、厳しい公差を持つ複雑な設計の生産が可能になり、MIM 4340 部品がこれらの業界の厳格な要件を満たすことを保証します。
MIM 2700:耐食性と生体適合性
MIM 2700 は、卓越した耐食性と生体適合性で有名です。機械的完全性と人体との適合性が最も重要である医療および歯科用途でその地位を確立しています。MIM を通じて合金の微細構造を微調整でき、正確な耐食性レベルと優れた生体適合性を実現します。
MIM 2200:電気伝導性と熱性能
MIM 2200 は、優れた電気伝導性と熱性能で注目されています。この合金は、電子機器や熱伝達アプリケーションでよく利用されます。MIM プロセスにより、材料の伝導性と熱効率を損なうことなく、複雑な機能を持つ複雑な形状を実現できます。
MIM 52100:高精度用のベアリング鋼
MIM 52100 は、高い硬さと耐摩耗性で有名なベアリング鋼です。高性能ベアリングや直動システムなど、精度が最も重要な用途において、MIM 52100 は優れています。MIM プロセスはさらにその材料特性を強化し、厳格な精度要件を満たす部品を生み出します。
MIM 8620:表面硬化能力
MIM 8620 は、その表面硬化能力で認識されており、硬い表面層を維持しながら剛性のある芯を保持する必要がある部品に適しています。自動車および機械部品は、この合金の硬さと柔軟性のバランスから恩恵を受けることがよくあります。MIM を通じて、正確な浸炭深さと均一な硬度分布を実現できます。
MIM 9310:高い疲労強度
MIM 9310 は高い疲労強度を誇り、繰り返し荷重や応力が加わる用途において不可欠です。航空宇宙および防衛産業は、故障が許されない重要な部品に MIM 9310 を頻繁に利用しています。MIM プロセスにより、一貫した機械的特性を持つ部品の生産が可能になり、信頼性の高い性能を確保します。
MIM 430L:耐食性ステンレス鋼
MIM 430L は耐食性ステンレス鋼であり、化学的および大気腐食に対する耐性が最も重要な環境でよく採用されます。MIM プロセスにより、複雑な幾何学形状を持つ複雑なステンレス鋼部品の生産が可能です。これにより、MIM 430L は厨房家電から産業用機械まで、さまざまな用途に適しています。
適切な MIM(金属射出成形)低合金鋼を選択することは、部品の性能、耐久性、費用対効果に大きな影響を与える重要な決定です。Neway の生産エンジニアとして、あなたは材料選択の複雑さに精通しています。特定の用途に理想的な MIM 低合金鋼を選択するプロセスをナビゲートするための包括的なガイドを以下に示します:
用途要件の特定:
まず、部品の機能要件を理解することから始めます。用途の要求に応じて、機械的特性(強度、靭性、硬さ)、耐摩耗性、耐食性、耐熱性、電気伝導性、生体適合性を考慮してください。
荷重と応力条件の分析:
部品が経験する荷重、応力、および動作条件を決定します。これには、静的および動的荷重、繰り返し荷重、衝撃力、温度変化、環境への曝露が含まれます。異なる低合金鋼は、これらの条件下でさまざまな性能を示します。


材料専門家との相談:
材料専門家やサプライヤーと協力して、各 MIM 低合金鋼の独自の特性に関する洞察を得てください。彼らは、合金組成、熱処理オプション、材料性能に関する貴重な情報を提供できます。
微細構造と特性の評価:
MIM プロセスが各合金の微細構造と特性にどのように影響するかを理解してください。硬さ、引張強さ、耐衝撃性などの特性は、粉末組成や焼結条件などの要因に基づいて変動する可能性があります。
表面仕上げと処理の検討:
用途によっては、特定の表面仕上げやコーティングが必要になる場合があります。一部の MIM 低合金鋼は、特定の表面処理により適しており、耐摩耗性や防食性を向上させます。
製造の複雑さを考慮:
各 MIM 低合金鋼を使用して部品を製造する際の複雑さを評価してください。一部の合金は、複雑な幾何学形状や厳しい公差により適しており、精密製造における Neway の専門知識と一致します。
精度要件の考慮:
部品に航空宇宙や医療用途などの高い精度が必要な場合は、優れた寸法安定性と被削性を備えた低合金鋼を選択してください。たとえば、MIM 52100 は高精度ベアリングを必要とする用途に適しています。
コスト面の評価:
性能とコストのバランスを取ることが重要です。各 MIM 低合金鋼に関連する材料費と生産費を分析してください。高度な合金は卓越した特性を提供する可能性がありますが、生産コストを増加させることもあります。
業界基準の確認:
用途に関連する業界基準および規制を調査してください。選択した MIM 低合金鋼が、特に航空宇宙、自動車、医療部門において、これらの基準を満たしているか、または上回っていることを確認してください。
プロトタイピングとテスト:
大量生産にコミットする前に、さまざまな MIM 低合金鋼を使用して部品のプロトタイピングを検討してください。これにより、実世界の条件下で各材料の性能を評価し、選択を洗練させることができます。
長寿命性と信頼性:
部品の寿命と必要な耐久性を予測してください。高い疲労強度を持つ MIM 9310 は、繰り返し荷重と長いサービス寿命を必要とする用途に好ましい場合があります。
