低温脆性材料についての質問

2012/10/04 00:09

このQ&Aのポイント

低温脆性材料についての質問です。-50度の環境で使用する材質について教えていただきたいです。対象品の用途は動力の伝達軸です。
軸の材質としては元々SUS304を使用していましたが、強度が不足しているため、強度UPと入手の容易さからSUS630 H1150を検討しています。寸法変更はできません。
また、装置側の接続軸にはS45Cのキーが付いています。以上の2つの材質が-50度の環境で使用できるかどうか判断できず、情報源や文献が欲しいです。

noname#230358

金属
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noname#230359

2012/10/05 09:55 回答No.6

基本的にはオーステナイト系鋼（面心立方体）はヘリウム温度まで脆化はしないとのこと。材料組織や欠陥が影響を及ぼすことも考えられますから、 SUS630　H1150において何らかの前処理が必要になる可能性はあるかもしれません。以下参考です。疲労と温度 http://ms-laboratory.jp/fatigue/fatigu_t/temp.htm 低温脆性 http://www.matguide.com/tech/jitsumu-chishiki/shiyo-ondo.html

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noname#230359

2012/10/04 19:13 回答No.5

某自動車メーカの寒冷地仕様の車はｰ40度で... なので -40℃までは　普通に使う分にはいいと思いますまた、運動しだせば摩擦等により発熱するので気にしないでいいと思いますどちらかといえば -50℃でも機能するグリスを探すほうが大変だともいますが

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noname#230359

2012/10/04 14:23 回答No.4

SUS630に対応する DIN、X5CrNiCuNb16-4　のデータがありました。　　　http://www.lucefin.com/wp-content/files_mf/ph1.4542a630inglese.pdf 　　末尾に引張強さとシャルピー値の -200℃までのグラフ　　両者反比例な関係回答（1）の低温でも強度を維持する裏付けになりそうです。時効処理は720℃など高い方が良好。口語ではビーラーの N700 　　http://bohler.jp/product/n700.html 　　2．用途　極低温での適用入手性が問題ながら、表に掲げる材料屋もあるので箸棒ではなさそうな S45C について、低温脆化しにくいのはニッケル鋼でボルトなどに用いられる SNB7 など。入手性があるのか判りません。 S45C の低温特性は探せなかったが、　　JISG7225 圧力用溶接鋼管・・・低温用電気抵抗溶接炭素鋼管及び合金鋼管から類推すると、炭素鋼のシャルピー値は-40℃から急落するようです。なのでやはりニッケル鋼。市場性を考慮するなら　　http://www.itoakirasangyo.co.jp/kuromaru/kuro-maru5.htm 　　SNCM439、SNC631 ＪＩＳ相当品種 SNCM 431 のデータ　　http://www.lucefin.com/wp-content/files_mf/1330crnimo831.pdf -80℃までのシャルピー値有り焼きならしを行い結晶粒を整えることが耐衝撃性を上げる手段です。

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noname#230359

2012/10/04 11:58 回答No.3

他の回答者さんと同じように、費用は発生しまうが権威がある書籍等を購入し、確認すべきです。問い合わせは、例えば“ステンレス協会”にしてみては如何でしょう。判断に用いれる資料、HP、文献及び知見等を教示してくれるでしょう。また、S45Cのキーの低温脆性も心配ですが、-50度の環境下での結露等が起因の腐食も考慮が必要と考えます。多分、応力が掛かったり、集中する箇所と推測するので。

参考URL：: http://www.jssa.gr.jp/ http://www.corrosion-center.jp/pdf/K004.pdf

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noname#230359

2012/10/04 07:32 回答No.2

JISB8265-2010　表B.1鉄鋼材料の許容引張応力（JISのあるもの）中には～40として　SUS630の許容応力は232 ，規定最小引張強さ 930 (N/mm2)と各々規定されている。しかし「～」というのは「常温から」の意味で低温では規定が無いですねネット上の資料↓には-40℃での低温衝撃値試験が常温時との比較で参考になりそう材料が特殊なので、私なら日本冶金工業(株)などのステンレス材料メーカーに直接相談を持ちかけるだろう。その道のプロに聞けば必ずや何らかの手掛りは得られる＞１番目の参考URLの第７項・・・低温衝撃値です。・・・先を越されました S45Cのキーはカジルことを心配してのものだろうが、此方も幾分か心配だねそうそう、確か以前「鉄鋼材料の許容引張応力」はJISB8266 附表1だった筈が知らない間にw　JISB8265-2010 表B.1に改訂されていたのだった・・・・・随分前に、JIS鉄鋼のハンドブックの倍近い価格だったので驚いた記憶がある

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