41xx鋼

41xx鋼は、自動車技術会（SAE）によって規定されたSAE鋼種の一種です。合金元素にはクロムとモリブデンが含まれており、これらの材料はしばしば非公式にクロモリ鋼と呼ばれます（一般的な呼称には、クロモリ、クロモリ、CrMo、CRMO、CR-MOLYなどがあります）。優れた強度対重量比を有し、標準的な1020鋼よりも大幅に強度と硬度に優れていますが、溶接が容易ではなく、冷間割れを防ぐために溶接前後に熱処理が必要です。^[¹^]

これらの等級の鋼にはクロムが含まれていますが、ステンレス鋼のような耐腐食性を実現するには量が足りません。

4130、4140、4145の用途としては、構造用チューブ、自転車フレーム、加圧ガス輸送用のガスボンベ、銃器部品、クラッチおよびフライホイール部品、ロールケージなどが挙げられます。4150は、アメリカ軍のM16ライフルおよびM4カービンの銃身に採用されている鋼材の一つとして知られています。これらの鋼材は航空機部品にも使用されているため、41xxグレードの構造用チューブは「航空機用チューブ」と呼ばれることもあります。

プロパティ

合金組成（重量％）^{[ 2 ]}
SAEグレード	Cr	モ	C ^[あ]	マン	P、最大。	S、最大。	シ
4118	0.40～0.60	0.08～0.15	0.18～0.23	0.70～0.90	0.035	0.040	0.15～0.35
4120	0.40～0.60	0.13～0.20	0.18～0.23	0.90～1.20	0.035	0.040	0.15～0.35
4121	0.45～0.65	0.20～0.30	0.18～0.23	0.75～1.00	0.035	0.040	0.15～0.35
4130	0.80～1.10	0.15～0.25	0.28～0.33	0.40～0.60	0.035	0.040	0.15～0.35
4135	0.80～1.10	0.15～0.25	0.33～0.38	0.70～0.90	0.035	0.040	0.15～0.35
4137	0.80～1.10	0.15～0.25	0.35～0.40	0.70～0.90	0.035	0.040	0.15～0.35
4140	0.80～1.10	0.15～0.25	0.38～0.43	0.75～1.00	0.035	0.040	0.15～0.35
4142	0.80～1.10	0.15～0.25	0.40～0.45	0.75～1.00	0.035	0.040	0.15～0.35
4145	0.80～1.10	0.15～0.25	0.43～0.48	0.75～1.00	0.035	0.040	0.15～0.35
4147	0.80～1.10	0.15～0.25	0.45～0.50	0.75～1.00	0.035	0.040	0.15～0.35
4150	0.80～1.10	0.15～0.25	0.48～0.53	0.75～1.00	0.035	0.040	0.15～0.35
4161	0.70～0.90	0.25～0.35	0.56～0.64	0.75～1.00	0.035	0.040	0.15～0.35
^合金の炭素組成は、SAE 仕様番号の最後の 2 桁で 100 分の 1 パーセント単位で示されます。

機械的特性
材料	状態	抗張力	降伏強度	破断伸び、2インチゲージ[%]	硬度、ロックウェル
4130	冷間引抜、焼鈍し^{[ 3 ]}	85～110 ksi（590～760 MPa）	70～85 ksi（480～590 MPa）	20～30	B 90～96
4142	熱間圧延、焼鈍^{[ 3 ]}	90～100 ksi（620～690 MPa）	60～70 ksi（410～480 MPa）	20～30	B 90～95
4142	冷間引抜、焼鈍^{[ 3 ]}	105～120 ksi（720～830 MPa）	85～95 ksi（590～660 MPa）	15～25歳	B 96～100
4150	熱間圧延、焼鈍^{[ 3 ]}	90～110 ksi（620～760 MPa）	65～75 ksi（450～520 MPa）	20～30	B 90～96

その他の特徴

このクラスの鋼の特徴の一つは、表面を浸炭処理することで表面硬化できることです。材料の中心部はバルク特性を維持しながら、外面は著しく硬化し、摩耗を低減します。そのため、この鋼種はギア、ピストンピン、クランクシャフトなどの用途に最適な材料です。^[²^]

4140スチール

4140鋼^{[ 4 ]}（焼入れ焼戻し）機械的性質

直径	d≤16	16 < d ≤ 40	40 < d ≤ 100	100 < d ≤ 160	160 < d ≤ 250
厚さ	t≤8	8 < t ≤ 20	20 < t ≤ 60	60 < t ≤ 100	100 < t ≤ 160
抗張力	160 ～ 190 ksi (1,100 ～ 1,300 MPa)	150 ～ 170 ksi (1,000 ～ 1,200 MPa)	130 ～ 160 ksi (900 ～ 1,100 MPa)	116～138 ksi（800～950 MPa）	109～131 ksi（750～900 MPa）
降伏強度（最小）	130 ksi（900 MPa）	109 ksi (750 MPa)	94 ksi（650 MPa）	80 ksi（550 MPa）	73 ksi（500 MPa）
伸び率（% 最小）	10	11	12	13	14
削減率（% 最小）	40	45	50	50	55
衝撃強度（J）≥	-	26 フィートポンド (35 ジュール)	26 フィートポンド (35 ジュール)	26 フィートポンド (35 ジュール)	26 フィートポンド (35 ジュール)

参照

4116 クルップ、このシリーズのメンバーではありません

参考文献

^ Metals, Online. 「オンライン金属ストア | 少量金属注文 | 金属切断、販売、配送 | 鉄、アルミニウム、銅、真鍮、ステンレスの購入 | OnlineMetals.comの金属製品ガイド」www.onlinemetals.com . 2016年6月16日閲覧。
^ ^a ^bセントラル・スチール・アンド・ワイヤー社カタログ（2006～2008年版）、246ページ注: バー製品の場合、プレート、シート、チューブは若干異なる場合があります。
^ ^a ^b ^c ^dセントラル・スチール・アンド・ワイヤー社カタログ（2006～2008年版）、260ページ。
^ “4140 Steel” . steel-bar.com . 2022年7月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[3] 合金の炭素組成は、SAE 仕様番号の最後の 2 桁で 100 分の 1 パーセント単位で示されます。

[1] Metals, Online. 「オンライン金属ストア | 少量金属注文 | 金属切断、販売、配送 | 鉄、アルミニウム、銅、真鍮、ステンレスの購入 | OnlineMetals.comの金属製品ガイド」www.onlinemetals.com . 2016年6月16日閲覧。

[Catalog-2] セントラル・スチール・アンド・ワイヤー社カタログ（2006～2008年版）、246ページ注: バー製品の場合、プレート、シート、チューブは若干異なる場合があります。

[cs_prop-4] セントラル・スチール・アンド・ワイヤー社カタログ（2006～2008年版）、260ページ。

[5] “4140 Steel” . steel-bar.com . 2022年7月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。

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