MIM-420
MIM 420 ステンレス鋼 金属粉末射出成形サービス
金属粉末射出成形サービスにおけるマルテンサイト系 420 ステンレス鋼は、高い強度、硬度、および耐食性に理想的です。この材料は、焼入れ条件下で優れた耐摩耗性、靭性、および柔軟性を発揮します。これらの特性により、420 ステンレス鋼はさまざまな過酷なアプリケーションに適しています。
金属粉末射出成形（MIM）プロセスはマルテンサイト組織を微細化し、鋳造と比較して機械的特性を向上させます。焼入れ性も改善されます。焼結後の熱処理（焼入れ・焼戻しなど）により、引張強さを 1500 MPa 以上に高めることができます。
MIM 420 ステンレス鋼は、プラスチック射出成形用金型、医療用ナイフおよび切削工具、バルブとシール、航空宇宙用ファスナー、ボールベアリング、外科用インプラントなどの用途で一般的に利用されています。また、硬度、耐摩耗性、耐食性が重要な海洋部品（海水不可）や食品加工機器にも使用されます。
MIM 420 ステンレス鋼の一般的な特性
化学組成
炭素 (C) | マンガン (Mn) | リン (P) | 硫黄 (S) | ケイ素 (Si) | クロム (Cr) | モリブデン (Mo) | 鉄 (Fe) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
重量% | 0.15 | 1.0 | 0.04 | 0.03 | 1.0 | 13.0 | 1.0 | 残部 |
物理的・機械的特性
状態 | 引張強さ (MPa) | 降伏強さ (MPa) | 衝撃値 (J) | 硬さ (HRC) | ヤング率 (GPa) | ポアソン比 | 伸び (%) | 密度 (g/cm3) | |
MIM-420 | 焼鈍 | 850 | 520 | 50 | 88 | 190 | 0.27 | 12 | 7.7 |
MIM-420 部品の主な特徴と用途
溶接性
MIM-420 ステンレス鋼は中程度の溶接性を持ち、適切な技術により改善できます。200〜430°C への予熱と、低水素溶接プロセスの使用が推奨されます。応力除去焼鈍（650°C など）などの溶接後熱処理も推奨されます。炭素とクロムの含有量が高いため、MIM 316L（溶接容易）などのオーステナイト系等級と比較して、溶接割れが発生しやすくなります。適切な継手準備、CPT の回避、入熱量の最小化により、溶接部の健全性を向上させることができます。制御された手順により、異種金属または構造溶接を必要とするほとんどの用途において、MIM-420 を正常に溶接することが可能です。
耐食性
MIM-420 ステンレス鋼の約 12〜14% のクロム含有量は、410 および 416 等級に匹敵する良好な全体的な耐食性を提供します。穏やかな大気、淡水、および軽度の腐食環境において優れた性能を発揮します。ただし、MIM-420 は、MIM-316L（海水用途）などのオーステナイト系またはフェライト系等級と比較して、孔食やすき間腐食に対する耐性が低くなります。塩化物との接触が顕著な環境では、局部腐食を引き起こす可能性があります。酸性溶液も時間の経過とともに MIM-420 部品を腐食させることがあります。不動態化処理などの適切な表面処理は、耐食性能の向上に役立ちます。全体として、MIM-420 は多くの一般的な用途に適した耐食性を持っていますが、非常に腐食性の高い条件では注意が必要です。
耐摩耗性
MIM-420 ステンレス鋼は、焼入れ・焼戻し条件下で優れた耐摩耗性を示し、典型的な硬さは HRC 50 以上です。高炭素マルテンサイト組織は、低合金鋼等級と比較して耐摩耗性を高めます。窒化処理やPVD コーティングなどの表面処理により、耐摩耗性能をさらに向上させることができます。
MIM-420 は、高い硬度と耐摩耗性が重要な射出成形用金型、切削工具、ベアリング、バルブ、その他の部品に一般的に使用されます。この等級は、かじり付きや付着摩耗機構に対して耐性を示します。高い硬度と靭性により、こすれ、侵食、または滑り接触による摩耗問題が生じる場所で、MIM-420 は理想的な選択となります。
研磨特性
MIM-420 ステンレス鋼は、相当良好な研磨および仕上げ特性を実現できます。MIM-420 は、焼鈍状態で約 0.1 ミクロン Ra の表面仕上げまで容易に研磨可能です。研磨には通常、粗目から細目へと段階的に研磨材を使用する方法が採用されます。研磨後の不動態化処理により、塗り広がった金属を除去し、耐食性を向上させます。焼戻しされた MIM-420 の高い硬度は、研磨をより困難にします。硬質クロムめっきや無電解ニッケルめっきも、滑らかな鏡面仕上げを生み出すことができます。適切な技術を用いれば、MIM-420 部品は、外観上および機能的な表面にしばしば要求される精密研磨やバフ仕上げを達成できます。
優れた研磨特性を持つ 420 ステンレス鋼の MIM 部品は、高級アクセサリー、医療機器、海洋用金具、消費者製品などの用途で見つかります。
引張強さおよび降伏強さ
MIM-420 ステンレス鋼は、特に焼入れ・焼戻し時に優れた強度特性を示します。焼鈍状態では、この等級の引張強さは約 860 MPa、降伏強さは約 515 MPa です。しかし、熱処理後は強度が大幅に向上します。520〜620°C の範囲での焼戻しを伴う焼入れにより、1500 MPa を超える極限引張強さと、1300 MPa を超える降伏強さが得られます。高炭素マルテンサイト組織は、フェライト系およびオーステナイト系ステンレス鋼等級よりも強度を高めます。また、その強度は合金鋼および他のマルテンサイト系等級をも上回ります。高い強度と良好な延性の組み合わせにより、硬化された MIM-420 は、高い応力がかかる用途や、高い耐摩耗性を必要とする部品に適しています。
航空宇宙用構造部品、自動車用エンジン部品、産業用機械、電動工具部品などの用途は、苛酷な条件下での耐久性と性能を保証する MIM 420 ステンレス鋼の高い引張強さおよび降伏強さの恩恵を受けます。
コンサルティング設計サービス
Neway のカスタム金属粉末射出成形サービスでは、プロセス全体を通じて無料のコンサルティング設計サービスを提供しています。これには、設計段階から量産された完成品までのすべてのプロセスが含まれます。
1. 材料選定のコンサルティング
2. 構造設計サービス
3. 金型設計サービス
ご興味がありましたら、今すぐお問い合わせください。
MIM サービスで提供できること
最初から最後まで、無料の材料選定およびコンサルティング設計サービスを提供しています。最小発注数量（MOQ）なし、迅速なプロトタイピング、および量産が私たちの強みです。
DEHAS Medical 社が 420 ステンレス鋼製のナイフブレードの製造を必要とした際、被削性と精度が懸念事項でした。Neway の MIM プロセスへ切り替えることで、工具摩耗を 30% 削減し、生産歩留まりを向上させました。形状精度と刃持ちはさらに改善されました。DEHAS 社の製造マネージャーによると、「Neway 社の 420 MIM ブレードは、以前のサプライヤーのものよりも鋭く、一貫性があり、部品あたりのコストも低いです」。
