アイシ 5160 スプリングスチール: プロパティ, 用途 & 製造ガイド

重い負荷を処理するスプリングが必要な場合そして 疲労に抵抗します - トラックの懸濁液や高性能エンジンバルブなど、標準のカーボンスプリングスチールは不足する可能性があります。アイシ 5160 スプリングスチール - クロムが合わせた中炭素鋼 - これを溶かします. 炭素とクロムのユニークなミックスは優れた強度をもたらします, ハーデン剤, と疲労抵抗, スプリングとギアのアプリケーションを要求するための最大の選択肢になる. このガイドは、その重要なプロパティを分解します, 実世界の使用, 製造プロセス, そして、それが他の素材とどのように比較されますか, 高ストレスプロジェクトに取り組むのに役立ちます.

1. AISIの材料特性 5160 スプリングスチール

AISI 5160の定義機能は、そのクロム含有量です (0.70–0.90％), 炭素で動作し、強度と耐久性を高めます. そのプロパティを詳細に調べてみましょう.

1.1 化学組成

アイシ 5160 厳格なアメリカの鉄鋼研究所に従ってください (アイシ) 基準, 高ストレスアプリケーションの一貫性を確保します. 以下はその典型的な化学メイクです:

1.2 物理的特性

これらのプロパティは、AISIの方法を説明しています 5160 温度や磁気などの物理的条件下で動作します:

• 密度: 7.85 g/cm³ (ほとんどのカーボンクロミウム鋼と同じです)
• 融点: 1,420 - 1,460 °C (2,588 - 2,660 °F)
• 熱伝導率: 46.0 w/(M・k) で 20 °C (室温) - ステンレス鋼よりも高, 熱処理を簡素化します
• 熱膨張係数: 11.7 ×10⁻⁶/°C (から 20 - 100 °C)
• 磁気特性: 強磁性 (磁石を引き付けます), 並べ替えや非破壊検査に役立ちます.

1.3 機械的特性

AISI 5160の機械的性能は、熱処理後に輝いています (特に春の気性). 以下は、典型的な値ですアニール そして春の気分 条件:

1.4 その他のプロパティ

AISI 5160の傑出した特徴は、厳しいアプリケーションに最適です:

• 弾性率: 〜200 GPA - 重い後に形状に戻ることを保証します, 繰り返し負荷 (例えば。, トラックリーフスプリング).
• 春の気性: 焼き戻しを介して達成されます (350–450°C) - 硬度のバランス (強さのために) そして柔軟性 (壊れないように).
• ハーデン剤: 優れている - クロミウムは、セクションで均一に硬化させることができます 25 厚さmm (大きなリーフスプリングやギアに最適です).
• 疲労抵抗: プレーンカーボンスチールよりも優れています (アイシのように 1075) - 数百万の負荷サイクルを失敗させることなく処理します (バルブスプリングにとって重要です).
• 耐摩耗性: 良い - 炭素とクロムは硬い炭化物を形成します, ほこりっぽい環境での摩耗に抵抗します (例えば。, 農業機械).
• 耐食性: 中程度 - 普通の炭素鋼よりも優れていますが、それでもコーティングが必要です (亜鉛メッキのように) 濡れた/屋外での使用.

2. AISIのアプリケーション 5160 スプリングスチール

AISI 5160の強度と疲労抵抗により、高ストレススプリングやいくつかのギアにも最適です. 主要な用途は次のとおりです:

• スプリング: Heavy-duty springs like コイルスプリング (トラックの停止, オフロード車両ショック), リーフスプリング (商業用トラック, トレーラー), そして バルブスプリング (高性能エンジン).
• 自動車サスペンションコンポーネント: リーフスプリングと大型コイルスプリングスはトラックにあります, SUV, バス - 重い重量と吸収の道路への影響を供給します.
• バルブスプリング: 自動車および産業エンジンにとって重要 - AISI 5160の疲労抵抗は、バルブの繰り返しの開閉を処理します (まで 10,000 レーシングエンジンのRPM).
• 産業機械: プレスマシンのスプリング, コンベアシステム, そして、頑丈なバルブ - 高圧下での張力を維持します.
• 農業機械: トラクタープラウに湧き出ます, ハーベスターカッティングヘッド, そして、肥料の拡散器 - 汚れにもかかわらず, 振動, そして大きな影響.
• ハンドツール: ボルトカッターのような頑丈なツール, 産業用プライヤー, ジャック - タフな素材を握ったり持ち上げたりする強度を必要としています.
• ギア: 産業用ギアボックスの小さなギア - AISI 5160の耐摩耗性と強度は中程度のトルクを処理します.
• 電気コンポーネント: 電力ラインコネクタの高張力スプリング - 風や振動の下での信頼できる接触の供給.

3. AISIの製造技術 5160

AISIの生産 5160 合金の利点を活用するために精度が必要です. これが典型的なプロセスです:

1. スチール製造:
   • アイシ 5160 is made using an 電気弧炉 (EAF) (スクラップスチールリサイクル用) または 基本的な酸素炉 (bof) (鉄鉱石ベースの生産用). このプロセスは、クロムの正確な制御に焦点を当てています (0.70–0.90％) と炭素 (0.56–0.64％) AISI基準を満たすため.
2. ローリング:
   • 製鉄所の後, 金属はです ホットロール (で 1,100 - 1,200 °C) バーに, シート, またはコイル. 精密部品用 (バルブスプリングのように), その コールドロール (室温) 表面仕上げと寸法精度を改善するために - 一貫した春のパフォーマンスのために重要.
3. 精密形成:
   • 部品は、特殊なテクニックを使用して形作られています:
     • スプリングコイル: コイルスプリング用 - 正確な直径のマンドレルの周りにコールドロールワイヤーを並べる (バルブスプリングに使用されます).
     • 曲げ/形成: リーフスプリングの場合 - スチールを長くして曲げて曲げます, 湾曲したストリップ (トラックの停止用).
     • 鍛造: ギアや太いスプリングの場合 - 鋼を高温にし、それを形に押し込む (強度のために穀物構造を強化します).
4. 熱処理:
   • AISI 5160の可能性のロックを解除するには、熱処理が重要です:
     • アニーリング: 熱に加熱します 810 - 850 °C, その後、ゆっくりと冷却して、形成のために鋼を柔らかくします (シェーピング前に行われます).
     • 消光: 形成後, 熱に加熱します 820 - 860 °C, その後、鋼を硬化させるために油で急速に冷却します (クロムは均一な硬化を保証します).
     • 焼き戻し: 再加熱 350 - 450 °C to achieve 春の気性 - 高強度と疲労抵抗を維持しながら、脆弱性を低下させます.
5. 機械加工:
   • 複雑な部品の場合 (ギアやカスタムスプリングのように), ポストフォーミング加工 (研削, ミリング, または 旋回) 余分な材料をトリミングし、緊密な許容範囲を保証します (小さなバルブスプリングの場合は±0.005 mm).
6. 表面処理:
   • 耐久性を高めるためのオプションの手順:
     • メッキ: 錆を防ぐための亜鉛メッキまたはクロムメッキ (トラックスプリングなどの屋外/ウェットアプリケーション用).
     • コーティング: 余分な腐食抵抗と審美的な魅力のための粉末コーティング (産業機械で使用されます).
     • 黒ずみ: 軽度の錆予防のための低コストの酸化物層 (屋内ツールやギアに最適です).
7. 品質管理:
   • 厳密なテストにより、AISIが保証されます 5160 部品はストレスの多い要求を満たします:
     • 引張試験: 引張強度と降伏強度を確認します (到達する必要があります 1,300+ 春に合った部品のMPA).
     • 疲労テスト: 後のパフォーマンスを確認してください 100,000+ ロードサイクル (バルブスプリングにとって重要です).
     • 硬度テスト: 春の気性の硬さを確保します (40 - 48 HRC).
     • 寸法検査: CMMを使用して、パーツの許容範囲と形状を確認します.

4. ケーススタディ: アイシ 5160 活動中

現実世界の例は、どのようにAISIを示しています 5160 厳しいエンジニアリングの課題を解決します.

ケーススタディ 1: 重いトラックリーフスプリングの耐久性

商業用トラックメーカーは、リーフスプリングの故障に直面しました (後 100,000 km) AISIを使用します 1075 鋼鉄. スプリングはトラックの25トンの荷物の下で割れました. AISIへの切り替え 5160 リーフスプリング (に和らげられた 45 HRCおよび亜鉛メッキ) 寿命を延ばします 250,000 km. このカットメンテナンスコスト 70% 修理のためのトラックのダウンタイムの短縮.

ケーススタディ 2: レーシングエンジンバルブスプリングパフォーマンス

レーシングチームは、バルブスプリングの失敗に苦労しました (後 3,000 km) AISIを使用します 1075. スプリングスはエンジンを処理できませんでした 12,000 RPM. それらをAISIに置き換えます 5160 バルブスプリング (精密コイルと和らげられた 42 HRC) 寿命の増加 10,000 km. これにより、エンジンの信頼性が高まりました, その季節にチームが3つのレースに勝つのを支援します.

5. アイシ 5160 vs. 他のスプリング材料

Aisiはどうですか 5160 他の一般的な春の鋼や材料と比較してください? 下の表はそれを分解します:

Yigu TechnologyのAISIに関する視点 5160

Yiguテクノロジーで, アイシ 5160 高強度を必要とするクライアントのための私たちの一番の選択です, 疲労耐性スプリング - 重いトラックメーカーやレーシングチームなど. そのクロム含有量は、耐久性におけるプレーンなカーボンスチールよりも明確なエッジを与えます, 特にバルブスプリングスとリーフスプリング用. 40〜45 HRCにヒットし、バルブスプリングに精密コイリングを使用するように熱処理を最適化します, 一貫したパフォーマンスを確保します. 屋外で使用します, 亜鉛メッキを追加します, Aisiを作る 5160 パーツはAISIよりも2〜3倍長く続きます 1075. これは、厳しいための費用対効果の高いソリューションです, 高ストレスアプリケーション.

AISIについてのFAQ 5160 スプリングスチール

1. アイシを作るもの 5160 プレーンカーボンスプリングスチールよりも優れています (アイシのように 1075)?
   アイシ 5160 クロムが含まれています (0.70–0.90％), これにより、硬化性と疲労抵抗が向上します. 割れずに多くの負荷サイクルを処理します, 重いトラックの方が良くなります, レーシングエンジン, または疲労がリスクであるアプリケーション.
2. aisiできます 5160 ギアに使用します?
   はい - 抵抗と強度を摩耗させ、産業用品ボックスの小規模から中程度のギアに適しています. ハイトルクギアには理想的ではありません (aisiを使用します 4140 それらのために), しかし、それは中程度のトルクアプリケーションに適しています.
3. aisiはありますか 5160 腐食保護が必要です?
   はい - 中程度の腐食抵抗があります (アイシよりも優れています 1075 しかし、ステンレス鋼よりも悪い). 屋外/濡れた使用用 (例えば。, トラックスプリングス), 亜鉛メッキまたは粉末コーティングを塗布します. 屋内使用のため, Blackeningは低コストのオプションです.