40Crと42CrMoの鋼種選定

支配断面と故障モードから始める

調達の比較は、サプライヤーのグレードリストではなく、完成したコンポーネントから始める必要があります。熱処理に対応する必要がある最大有効断面、最小疲労臨界直径、遷移部とキー溝、ねじ山またはスプラインの根元、サポートされていない長さ、トルクまたは曲げスペクトル、衝撃温度、摩耗界面、最終熱処理前にバーを鍛造するかどうかを記録します。購入最大径が必ずしも支配断面とは限りません。段付きシャフトには大きな熱処理部分があっても、より小さなフィレットで破損する可能性があります。一方、歯車ブランクは歯元疲労とコアサポートによって支配される可能性があります。

40Cr は、適度な断面と確立された焼き入れ焼き戻しルートにより、過剰なプロセス リスクを伴うことなく絞り要件を満たすことができるため、多くの場合、商業的に魅力的です。それは、40Cr がすべての一般的なシャフトに適していると言っているのと同じではありません。 42CrMo は通常、購入者がより強力な焼入れ性マージン、より高い標準参照試験片強度、またはより大きな断面の応答に対する信頼性を必要とする場合に検討されます。不適切なオーステナイト化、焼き入れの遅れ、過度の焼き戻し変化、脱炭、研削による損傷、または好ましくないノッチ設計により、品質の悪い 42CrMo 部品が製造される可能性は依然としてあります。

価格を要求する前に、意思決定基準を 1 文で作成します。たとえば、「最終熱処理後の指定されたサンプリング位置での図面特性を満たす、最も複雑でない承認済みルートを選択する」などです。これにより、見積もりの​​比較が合金含有量の簡略化に陥るのを防ぎ、代替案を監査可能にします。設計当局が強度、靱性、硬度分布、または検査の合格を定義していない場合、調達は工場にサービスへの適合性の推測を依頼するのではなく、そのギャップを返す必要があります。

出典:[1]

実際のテストに基づいて GB/T 3077 シリーズを比較します

以下の表は、GB/T 3077-2015 の鋳造分析範囲と標準参照熱処理試験片値の購入者による比較です。機械的な数値は、さまざまな勾配のルートを理解するのに役立ちますが、全直径のバーを無条件に約束するものではありません。標準試験片、所定の実験室熱処理、サンプリング規定、製品状態、および注文固有の合意により、適合性がどのように確立されるかが決まります。したがって、化学的性質のみを示す工場証明書は、焼き入れおよび焼き戻しされた製造バーの機械的状態を証明するものではありません。

モリブデンの範囲は最も明白な組成の違いですが、調達によってそれが一定の割合の改善に変換されるべきではありません。許容範囲内の溶鋼チャージの化学成分、以前の微細構造、実際の断面、装入条件、急冷移動、撹拌、焼き戻し温度および時間はすべて結果に影響します。サプライヤーが 42CrMo の代わりに 42CrMo4 または SAE 4140 を提案する場合、その ISO または SAE 化学文書は別個の管理ルートになります。おなじみの相互参照が GB/T 3077 を暗黙的に置き換えるわけではありません。

値は指定された規格から要約されており、購入者のライセンスを取得した管理版、製品形式、サンプリング ルール、および納品条件と照合する必要があります。特定の供給品の要件を定義するのは、承認された注文条件のみです。

出典:[1][2][4]

出典:[1][2][4]

断面サイズのリスクを熱処理の証拠計画に変える

焼入性とは、指定された冷却条件下で深さとともに硬度を発現させる能力です。表面硬度の測定値そのものではありません。 ISO 642 ジョミニー法は、標準化された端部焼入れ試験片に沿った応答を測定します。また、現在の規格では、定義された適用分野内で合意された計算ルートも許可されています。どちらのルートも購入者のシャフトのコアを直接保証するものではありません。重要な部品や大きな断面の部品の場合は、設計に必要なコアと表面の状態を使用して、注文に硬化性バンド、犠牲延長クーポン、個別に熱処理された認定品、製造テスト リング、または供給された製品の合意された位置からのテストが必要かどうかを決定します。

ヒート経路全体のサプライヤーを比較します。棒材が熱処理される場所、提案されたロットの最大炉負荷と棒材間隔、温度での時間の制御方法、予想される移動遅延、焼入れ剤の種類と温度、撹拌制御、焼き戻しルート、矯正順序、および機械加工代によって脱炭された材料が除去されるかどうかを尋ねます。これらはプロセスをレビューするための質問であり、やみくもに規定するパラメータではありません。サプライヤーは、受け入れられた結果要件に対して有効なルートを確認し、購入者が要求する注文固有のプロセス認定を記録する必要があります。

直径が大きくなるか、または図面で許容される強度と靭性の範囲が狭くなるにつれて、断面に応じた証拠がより重要になります。単一の表面硬度によって柔らかいコアが隠れてしまう可能性があり、軸方向の引張サンプルでは円周方向の変化が見逃される可能性があります。逆に、結果の低い小さなシャフトで広範なテストが必要な場合は、決定を変更せずにコストが増加する可能性があります。すべてのテストを失敗のリスクと処理ルール (どの結果が合格するか、何が再テストのきっかけになるか、誰が逸脱を承認できるか) に関連付けます。

出典:[1][3]

合金単体ではなく、加工と検査の結果に基づいて価格を設定する

見積価格で最も安いトンでも、間違った状態で到着したり、過剰な加工や認定に時間がかかったりすると、高価なルートになる可能性があります。余分な在庫は材料コスト、焼入れ質量、旋削時間、およびスクラップを増加させるため、提供されたバーのサイズを完成した封筒および許容値と比較してください。オファーが熱間圧延、鍛造、焼きならし、焼きなまし、焼き入れ焼き戻し、ピーリング、または粗加工されているかどうかを確認します。 QT の見積書には、必要な機械的特性がどこに適用されるか、および矯正が最終焼き戻しの前に行われるか後に行われるかを記載する必要があります。機械加工の見積書には、検査サイズと、許容値が除去する予定の表面欠陥を記載する必要があります。

40Cr は、設計が受け入れられ、合金と熱処理の負担が少なく、安定したプロセスが要件に達する場合に、より良い調達結果をもたらす可能性があります。 42CrMo は、指定されたセクションとプロパティ ウィンドウが実証された 40Cr ルートを超える場合の技術的リスクを軽減する可能性があります。どちらの結論も、名目グレード価格のみに基づいて決定すべきではありません。歩留り損失、最小注文数量、熱処理バッチサイズ、テストクーポン、破壊試験損失、再矯正、表面処理、UTへのアクセスのしやすさ、証明書のレビュー、不合格または遅延した認定ロットのコストを評価します。

検査範囲は結果に従う必要があります。化学と溶鋼チャージの識別はベースライン制御です。引張、衝撃、硬度トラバース、粒度、脱炭、マクロ構造、または清浄度は、図面、準拠仕様、以前の故障、または認定計画によって決定権が与えられる場合にのみ追加してください。超音波試験には、独自の方法、適用範囲、校正/基準基準、合格基準、試験段階、担当者の資格、および報告要件が必要です。 「UT 合格」は合格仕様ではありません。テスト結果が個々のブランクに従う必要がある場合は、切断を通じて溶鋼チャージから棒鋼へのトレーサビリティを維持します。

出典:[1][2]

両方のルートを比較できるように 1 つの RFQ を作成します。

サプライヤーに必要なルートを見積もってもらい、すべての逸脱を別の列で特定するように依頼してください。代替案が許可される場合は、ラベルのない代替品ではなく、技術的に完全な 2 つのオファーを要求します。1 つは図面グレード用、もう 1 つは提案されたルート用で、それぞれに標準版、生産サイズ、納入条件、特性とサンプリングの基準、証明書、検査、数量、および商業的影響が含まれます。購買システムやサプライヤーの相互参照表ではなく、エンジニアリング当局が、注文を受け入れる前に代替案を承認する必要があります。

以下の実線は、既知の内容について意図的に具体的に示し、購入者が管理する内容については明示的に示しています。例の直径、長さ、数量、試験値、および UT 基準を実際の図面および管理文書に置き換えてください。グレードが似ているという理由だけで、その数値要件を別のコンポーネントにコピーしないでください。 「または同等の」という語句は、決定ルールを提供しないため除外されました。サプライヤーは、規定された逸脱プロセスを通じてのみ代替案を提案することができます。

入札比較時に、オファーを RFQ 品目ごとに調整します。機械的値が標準参照試験片、納入された棒材、個別に熱処理されたクーポン、または完成断面の試験場所に適用されるかどうかを記録します。公差や検査を再定義するサプライヤーの標準条件など、発注前に矛盾を解決します。特定の供給品の要件を定義するのは、承認された注文条件のみです。

品目: 段付ドライブシャフト用合金鋼丸棒 必要グレード: 42CrMo 標準および版: GB/T 3077-2015 サイズおよび数量: Ø120 mm × 6,000 mm、18 本。完成図と改訂版を添付 納品状態: 焼入れ焼戻し済み。矯正および最終焼き戻し順序は宣言する必要があります。 機械的要件: 指定されたサンプリング場所での図面ごと。サプライヤーは製造バーの結果と参照試験片のデータを区別できます。 検査: 溶鋼分析。合意された引張/衝撃サンプリング。寸法と表面。 UT は添付の方法、適用範囲、受入および報告要件にのみ適用されます 証明書: EN 10204 タイプ 3.1 または購入者が承認した同等の文書、溶鋼チャージから棒鋼へのトレーサビリティおよび実際の結果が記載されたもの 代替品: 40Cr は別個の偏差のオファーとしてのみ見積もることができます。書面による購入者の承認がない限り代替品は不可 梱包/マーキング: グレード、溶鋼チャージ、バー番号、サイズ、および PO アイテムは出荷を通じて保持されます 仕向地: [city, country and delivery term]

出典:[1][3]