AISI 4140 vs AISI 4140MOD：違いを理解する

要求の厳しい用途に材料を指定する場合、 石油とガス, 重機、 または 製造業 様々な分野では、適切な鋼種を選択することで、運用の成功と予期せぬ失敗を区別することができます。エンジニアや調達担当者からよく寄せられる質問の一つは、 AISI 4140 そして AISI 4140MOD （修正）一見すると2つの材料は似ているように見えますが、組成や機械的挙動の微妙な違いが、高応力環境においては決定的な影響を及ぼす可能性があります。この記事では、 明確で専門家主導の比較 の AISI 4140とAISI 4140MOD、それぞれの強みを強調し、いつ、なぜどれを選ぶべきかについての実践的なガイダンスを提供します。

AISI 4140 とは何ですか?

AISI 4140 クロムモリブデン合金である （Cr-Mo鋼）は、 高強度, 強靭さ, 疲労強度、 そして 優れた耐摩耗性通常は焼入れ焼戻しされた状態で供給されます。

化学組成（標準）:

• 炭素（C）：0.38～0.43%
• クロム（Cr）：0.80～1.10%
• モリブデン（Mo）：0.15～0.25%
• マンガン（Mn）: 0.75–1.00%
• シリコン（Si）：0.15～0.35%

用途: ギア、シャフト、ドリルカラー、ツールホルダー、クランクシャフト、油田部品。

強度対重量比、熱処理性、靭性により、特に表面硬度とコア延性が求められる構造および動的用途に最適な材料となっています。

AISI 4140MODとは何ですか?

AISI 4140MOD （修正4140）は 強化版 標準の4140鋼と同等の強度です。コアの組成は同様ですが、「MOD」とは一般的に化学元素の調整と、より厳格な製造管理によって強度を向上させることを意味します。 機械的特性, 硬度の均一性, 硬化性、 そして 破壊靭性.

一般的な変更:

モリブデン含有量が高い： 多くの場合、硬化性と高温強度を高めるために、約 0.25～0.35% まで増加されます。
より狭い構成範囲: 不純物（硫黄やリンなど）に対するより厳格な管理と、より微細な粒子構造。
強化された熱処理方法: 機械的一貫性を向上させるために、焼き戻し、焼き戻し、または真空焼き入れを行います。
低温靭性の向上： 油田やオフショアの用途では特に重要です。
より高いシャルピー衝撃要件: 多くの場合、NACE、ASTM A29M、または API 規格で指定されます。

AISI 4140 vs AISI 4140MOD: 比較表

各学年の化学要件（wt.%）と最低DI要件

AISIグレード （UNS）	Ｃ	ミネソタ	Cr	モ	Pマックス	Sマックス	シ	ニ・マックス	銅マックス	ティ マックス	B マックス	Vマックス	Nb最大	最小DI5 （で）
4140/4142 (G41400/G41420)	0.38～0.43	0.75～1.00	0.80～1.10	0.15～0.25	0.025	0.025	0.15～0.35	0.25	0.35	–	–6	–	–	5.44
4140 モッド	0.37～0.44	0.65～1.10	0.80～1.20	0.15～0.35	0.025	0.025	0.15～0.35	0.25	0.35	0.05	0.00253	–	–	6.0

ノート：
1. 4130 Mod（グレードLDI、HDI）は、必要な焼入れ性を得るために、V、Ti、Nb、またはBを添加することができます。添加量は規定の限度内に抑え、MTR（鋼材検査記録）に報告する必要があります。
2. 4130 Mod グレード HDI の DI は、Mo が最大 0.80% の ASTM A255 に基づいています。
3. DI の対象となるには最低でも B が必要です。セクション 3.2.2 を参照してください。
4. 4140/4142 の DI が 6.0 以上の場合、材料は 4140 Mod とみなされ、断面の厚さの制限が適用される場合があります。
5. 最終熱処理前の最小 DI は、セクション 3.4 で許可されていない限り、この表に従わなければなりません。
6. 通常の 4130 (G41300) および 4140/4142 (G41400/G41420) グレードには意図的にホウ素を添加してはなりません。

財産	AISI 4140	AISI 4140MOD
炭素含有量	0.38～0.43%	同様の範囲
モリブデン	0.15～0.25%	0.25～0.35%（修正）
硬化性	標準	より深いセクション向けに強化
耐衝撃性	良い	優れている（特に低温時）
一貫性	工業規格	より高品質な制御、より少ない変動
アプリケーション環境	一般産業用途	重要な用途（油田など）
熱処理制御	標準	厳密に管理され、多くの場合認証されている
標準仕様	ASTM A29、A193、A519	API 6A、NACE MR0175、カスタマイズ仕様

AISI 4140MOD はいつ使用すればよいですか?

AISI 4140と4140MODのどちらを選ぶかは主に以下の点によって決まります。 あなたのアプリケーションの パフォーマンス要求 そして 安全係数.

AISI 4140MOD を使用する場合:

• 運営中 過酷な環境や腐食性の高い環境 （例：海底油田）。
• コンポーネントは 周期的な荷重を受ける そしてインパクトも大きい。
• 改善が必要です 破壊靭性特に 氷点下の気温.
• その部分は 厚切り 一貫したコア強化が必要です。
• この仕事は、 API、NACE、 または 油田特有の基準.

次の場合には標準 AISI 4140 を使用します。

• アプリケーションは 非重大 または厳しい条件にさらされていない。
• 動作環境は よくコントロールされた.
• コストが主な懸念事項であり、パフォーマンスが若干低下しても許容されます。

AISI 4140 vs AISI 4140MOD: 一般的な用途

業界	応用	推奨グレード
石油・ガス	ドリルカラー、防噴装置、ケーシングヘッド	AISI 4140MOD
重機	シャフト、車軸、ギア	AISI 4140
採掘設備	ロックビットツール、カップリング	AISI 4140MOD
自動車	クランクシャフト、コネクティングロッド	AISI 4140
航空宇宙	着陸装置部品（二次）	AISI 4140MOD以上

よくある質問

AISI 4140MOD は標準化されていますか?

完全にはそうではありません。「MOD」という用語は、単一の国際規格によって規定されているわけではなく、通常は独自の、または顧客指定の改造を指します。調達の際は、必ずMTC（ミルテスト証明書）または化学/機械仕様全体を要求してください。

4140MODの方が高価ですか？

はい、一般的に10–25%は、厳格な管理、合金含有量の増加、そして高品質な加工のため、より高価です。しかし、クリティカルユースのシナリオにおいては、このコストは正当化されます。

AISI 4140 は熱処理のみで 4140MOD にアップグレードできますか?

いいえ。熱処理により性能は向上しますが、4140MOD では通常、熱処理だけでなく冶金および組成の改良も行われます。

結論

どちらかを選択する AISI 4140 そして AISI 4140MOD 化学組成だけではありません。 信頼性、アプリケーションの重要度、 そして 長期的なパフォーマンス一般的な機械部品においては、AISI 4140は依然として堅牢でコスト効率の高い材料です。しかしながら、 4140MODは、故障に対する保証を提供し、その高いコストを正当化できる。 ハイステークスのアプリケーション 油田サービス、エネルギーインフラ、または大型機械4140MODを指定する際は、必ず設計エンジニアまたは材料専門家に相談し、完全な認証文書を要求して、お客様の要件を満たしていることを確認してください。 パフォーマンス、安全性、コンプライアンス要件.

プロジェクト用の認定 AISI 4140/4140MOD の調達にサポートが必要ですか? お問い合わせ お問い合わせ 完全な MTC、機械データ、国際配送を備えた工場直送オプション。