スクリューバレルは、強度、焼入れ性、および焼入れ表面の処理能力を考慮して選択された合金鋼で作られています。最も一般的なものは次のとおりです。38CrMoAlA (1.8509)そして34CrAlNi7 (1.8550)窒化部品の場合、42CrMo (4140)そして31CrMoV9 (1.8519)徹底的に強化された作業用、40Crバイメタルバレル用、およびSS304 / SS316腐食性材料用のステンレス。
グレードは表面処理とともに選択されます。鋼は部品にボディと靭性を与えます。表面処理により耐摩耗性が向上します。
3 つのサプライヤーに、スクリュー バレルはどのような鋼で作るべきかを尋ねると、3 つの答えが得られるかもしれません。なぜなら、正直な答えは、「それは表面処理と加工する材料によって決まる」だからです。このガイドでは、EJS が実際に動作するグレード、それぞれが何であるか、国際的に同等のもの (どの市場の図面とも一致できるように)、およびそれがいつ正しい選択であるかを詳細に説明します。
01スクリューバレルはどの鋼で作るべきですか?
スクリューバレルはベーススチールと表面処理というシステムであるため、単一の「最高の」スチールは存在しません。窒化バレルにはハードケースを形成する窒化鋼が必要です。完全硬化バレルには、焼き入れと焼き戻しに対応するグレードが必要です。バイメタルバレルには、実際の機能を発揮する合金層の下にサウンドベースが必要です。まず材料に応じた処理を選択し、その後に適切なベーススチールを選択します。
EJS は通常、42CrMo (4140)、38CrMoAlA (1.8509)、31CrMoV9 (1.8519)、34CrAlNi7 (1.8550)、40Cr、45 鋼、SS304、SS316、SKD11、SKD61、および W6Mo5Cr4V2 のグレードで機能します。以下のセクションでは、主力製品について説明します。
02優れたスクリューバレル鋼の条件
評定の前に重要な特性:
- 焼入れ性— 鋼がその断面全体にわたってどのくらい深く、どの程度確実に硬化するか。
- 窒化性— 窒化部品の場合、ハードケースが形成されるように鋼に窒化物形成元素 (Cr、Mo、Al) が含まれている必要があります。
- 靭性— コアは亀裂を生じさせることなくトルクと圧力に耐える必要があります。
- 耐摩耗性— 通常、ベーススチール単体ではなく、表面処理によって実現されます。
- 耐食性— ポリマーが攻撃的である場合、ベーススチール (またはステンレスグレード) が重要になります。
- 寸法安定性— 鋼は、スクリューバレルのクリアランスを維持するために、熱処理を通じてその形状を保持する必要があります。
0338CrMoAlA (1.8509) — 窒化鋼
38CrMoAlA
ディン:1.8509 / 41CrAlMo7 · GB:38CrMoAlA · アイシ:ニトラロイ135M(約)
スクリューバレルの定番窒化鋼。アルミニウム含有量が高いため、非常に硬く耐摩耗性の窒化ケースが形成されます。これはまさにネジやバレルの表面に必要なものです。窒化後の表面硬度は、プロセスと深さに応じて約 850～1100 HV に達します。
38CrMoAlA は窒化作用に特化して使用されており、ケースは急速に形成され、高い硬度に達します。参考文献には、主な用途としてゴムおよびプラスチック押出機の耐摩耗部品がリストされていますが、これはまさにスクリューバレルの使用例です。トレードオフとして、窒化ケースは比較的脆いため、大きな衝撃を受ける部品には適さないグレードです。 EJS窒化バレル上に窒化層が形成されます。0.4～0.7mm深い。
0442CrMo / 4140 — 完全硬化の主力製品
42CrMo (42CrMo4)
DIN/EN:42CrMo4 / 1.7225 · アイシ:4140 · JIS:SCM440
高い疲労強度、良好な焼入性、靭性で知られるクロムモリブデン低合金鋼。世界で最も広く使用されているエンジニアリング鋼の 1 つであるため、市場全体で調達して適合させることが容易になります。
42CrMo (AISI 4140 および EN 1.7225 に相当) は、完全硬化されたネジやバレル、および表面硬度と同じくらい中心強度が重要な部品に最適です。焼き入れ焼き戻しされた状態では、強度と靭性の優れたバランスが得られます。指定された熱処理条件が尊重される限り、機能的に 4140 と互換性があり、ヨーロッパまたはアメリカの図面から既存の部品を照合する場合に便利です。
0531CrMoV9 および 34CrAlNi7
31CrMoV9 (1.8519)
DIN/EN:31CrMoV9 / 1.8519
クロムモリブデンバナジウム窒化鋼です。バナジウムは構造を改良し、硬くて丈夫な窒化ケースをサポートするため、38CrMoAlA よりも高いコア強度が必要な、高荷重の窒化ネジやバレルに強力な選択肢となります。
34CrAlNi7 (1.8550)
DIN/EN:34CrAlNi7 / 1.8550
38CrMoAlA のようなアルミニウム含有窒化鋼ですが、中心部の靭性を高めるためにニッケルが添加されています。硬質窒化ケースをより強固なコア上に配置する必要がある場合に使用されます。
06ステンレス鋼と工具鋼
標準的な合金鋼を超えて、一部の仕事では、より専門的なものが必要になります。
- SS304 / SS316— 錆や化学的攻撃が主な脅威となる腐食性ポリマー (PVC、フッ素ポリマー) 用のステンレス グレード。
- SKD11(D2)/SKD61(H13)— 高摩耗および高温用の工具鋼。ネジ要素や要求の厳しいセクションによく使用されます。
- W6Mo5Cr4V2（M2ハイス）— 極度の耐摩耗性が必要なねじ要素用。
- 40Cr— 通常はバイメタルバレルのベースです。長年の生産を経て、EJS はここで 40Cr が最も優れた性能を発揮することを発見しました。これは、バイメタル合金層が摩耗すると、ベーススチールに関係なくバレルが交換されるためです。そのため、ベーススチールは寿命を制限する要因ではありません。
07スクリューバレルの鋼種の比較
| グレード(GB) | DIN/EN | AISI/JIS | タイプ | 一般的な使用方法 |
|---|---|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | ~ニトロロイ135M | 窒化鋼 | 窒化処理されたネジとバレル |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | — | 窒化(Ni) | 窒化処理され、より強靱なコア |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | — | 窒化(V) | 高負荷の窒化部品 |
| 42CrMo | 1.7225 / 42CrMo4 | 4140 / SCM440 | クロモリ | 完全硬化、高強度 |
| 40Cr | 1.7035 / 41Cr4 | 5140 | Cr | バイメタルバレルベース |
| SKD61 | 1.2344 | H13 | 熱間加工ツール | 高温/要素 |
| SKD11 | 1.2379 | D2 | 冷間加工ツール | 高い摩耗/要素 |
| SS304・316 | 1.4301 / 1.4401 | 304 / 316 | ステンレス | 腐食性物質 |
08適切な鋼材の選び方
意思決定の連鎖は、成績リストで見るよりも単純です。
- 資料から始めましょう— きれいですか、充填されていますか、研磨性ですか、それとも腐食性ですか?表面処理を設定します。
- 治療法を選ぶ— 窒化、完全硬化、バイメタル、またはクロムメッキ。
- 処理はベーススチールを指します- 窒化処理 → 窒化鋼（38CrMoAlA、31CrMoV9、34CrAlNi7）。完全硬化 → 42CrMo;バイメタル → 40Cr ベース;腐食性→ステンレス。
- 既存の図面と一致する— 同等の表を使用して、ヨーロッパの 1.8509 またはアメリカの 4140 スペックを適切なグレードにマッピングします。
実際には、使用する材料と機械を EJS に伝えると、当社のエンジニアが鋼材と処理を指定します。 EJS は、供給されるすべてのスクリュー バレルに検査報告書と材質証明書を提供するため、注文時のグレードがお客様が受け取るグレードとなります。
09よくある質問
スクリューバレルに最も一般的な鋼は何ですか?
窒化スクリューバレルの場合、アルミニウム含有量が硬質窒化ケースを形成するため、38CrMoAlA (DIN 1.8509) が古典的な選択肢となります。完全硬化部品の場合、42CrMo (AISI 4140 / EN 1.7225) が主力製品です。どちらが適切かは表面処理によって異なります。
42CrMo は 4140 鋼と同じですか?
これらは機能的に同等です。 42CrMo (42CrMo4、EN 1.7225) はヨーロッパ/中国の指定であり、AISI 4140 はアメリカの指定です。これらは非常によく似たクロム - モリブデンの化学的性質を共有しており、指定された熱処理が尊重されていれば、ほとんどの用途で互換性があります。
窒化バレルに 38CrMoAlA が使用されるのはなぜですか?
アルミニウム含有量が高いため、窒化中に窒化アルミニウムが形成され、非常に硬く耐摩耗性の表面ケースが生成されます。この硬さは、ネジやバレルの作業面に最適です。ケースは比較的脆いため、強い衝撃が予想される場所には使用できません。
バイメタルバレルに最適な鋼は何ですか?
合金層が機能するため、バイメタルバレルではベーススチールはそれほど重要ではありません。 EJS は通常、ベースとして 40Cr を使用しており、それが最高のパフォーマンスを発揮することがわかっています。バイメタル層が磨耗すると、ベーススチールに関係なくバレルが交換されます。
PVC などの腐食性プラスチックにはどの鋼を使用すればよいですか?
腐食性材料の場合は、普通の合金鋼ではなく、ステンレスベース (SS304 または SS316) および/または耐食性バイメタル合金が適切な方法です。グレードと処理を一致させるために、サプライヤーに正確なポリマーを伝えてください。
注文した鋼材が届いていることをどうやって確認できますか?
化学組成を記載した材料証明書 (MTC) を要求してください。 EJS は、供給されるすべてのスクリューバレルに検査報告書と材質証明書を提供するため、グレードは仮定ではなく検証されます。
自分の仕事にどのグレードが必要かわからないですか?
加工する材料と機械をお知らせいただくか、任意の規格の鋼材仕様を含む図面をお送りください。 EJS エンジニアは、通常 1 営業日以内に適切なグレードと処理を確認し、見積もりを出します。
見積もりを取得する- 小田井特殊鋼 ―38CrMoAl特殊合金鋼: 特性と用途 (ゴムおよびプラスチック押出機の摩耗部品を含む)
- 鋼鉄のハブ —38CrMoAl窒化鋼：窒化（850～1100HV）および熱処理後の表面硬度
- インダスティール (アルセロールミタル) —AISI 4140 / W1.7225 / EN 42CrMo4 データシート: 組成と機械的特性
- 小田井特殊鋼 ―4140 スチール DIN 相当 (42CrMo4 / 1.7225): 規格の相互参照
- 作るから —EN 1.7225 (42CrMo4) と SAE-AISI 4140 の特性比較
