ASTM A513 タイプ 2 冷間圧延チューブ – グレード 1010、1 インチ x 0.065 インチの自動車部品用 DOM 仕上げ
冷間圧延鋼管 – ASTM A513 タイプ 2 グレード 1010、1015、1020、1026 (1 インチ x 0.065 インチ DOM および ...
油圧シリンダの故障のほぼ 70% は、必要な ID 公差または表面仕上げを満たしていないチューブに原因があります。 ドム1026 チューブは、特にその問題を解決するために存在します。高炭素 1026 鋼の化学的性質と冷間引抜プロセスを組み合わせて溶接バリを排除し、寸法管理を H8/H9 公差まで厳格化し、降伏強度を 75 ksi を超えます。真直度と壁の一貫性が交渉の余地のないシリンダー バレル、ドライブ シャフト、または構造部材を指定するエンジニアにとって、特に外径が 2 インチを超えると、1026 DOM がデフォルトの答えになります。
ほとんどの購入者が最初に DOM 1026 に遭遇するのは、汎用 ERW チューブで構築されたプロトタイプが早期に故障したときです。根本原因が鋼種だけであることはほとんどありません。 DOM が排除するのは、公差の積み重ね、残留溶接応力、不均一な肉厚の組み合わせです。冷間引抜パスにより結晶粒構造が圧縮され、疲労限界が標準の ERW より推定 30 ~ 50% 向上し、追加の機械加工を行わずにホーニング、クロムメッキ、またはリン酸塩処理が可能な表面が生成されます。これは部品の寿命が長くなり、通常は シームレス冷間引抜管 (CDS) と比較して 15 ~ 25% のコスト削減 同じ直径のもの。
この記事では、DOM 1026 を取り巻く技術的および商業的な決定について説明します。1020 とシームレスとの並べた比較、詳細なサイズ、重量、圧力のグラフ、コストを考慮した表面処理のトレードオフ、および 5 項目のサプライヤー チェックリストが記載されています。これらはすべて ASTM A513 タイプ 5 およびグローバル調達チームが必要とする欧州の同等の基準に基づいています。
ドローイング オーバー マンドレル (DOM) 1026 チューブは、1026 炭素鋼の平らなストリップから始まり、ロール成形されてチューブになり、縦方向に電気抵抗溶接されます。溶接バリは、チューブが冷間引抜ステーションに入る前に、内側と外側で即座にスカーフされます。固定またはフローティングのマンドレルは、チューブがダイスから引き抜かれる際の内径を制御します。この 1 回の操作により、溶接ゾーンが改善され、材料が加工硬化され、外径と内径の両方が精度の限界に設定されます。 ID は H8、OD は H9 ISO 286‑2に準拠。
1026 材種には約 0.22% ~ 0.28% の炭素と 0.60% ~ 0.90% のマンガンが含まれており、軽量肉厚 DOM で使用される 1018/1020 材種よりも著しく高い焼入れ性が得られます。この化学的性質と、絞りによる冷間加工との組み合わせにより、絞りのままの状態でも降伏 75 ksi、極限 85 ksi の最小引張特性が得られます。成形または溶接が必要な場合は、延性を回復するために後で歪取り焼鈍を適用できます。
ASTM A513 タイプ 5 は、DOM チューブの寸法および機械的要件を規定しています。調達でより高いレベルの化学物質管理または補足的な衝撃試験が要求される場合、ASTM A519 が援用されることがよくあります。どちらの規格も同じ 1026 化学反応を参照していますが、A519 は通常、より厳密なトレーサビリティを備えた機械用途向けのシームレスまたは DOM チューブに適用されます。その結果、単なる在庫材料ではなく、加工されたチューブが製造業者のドックに 1 フィートあたり 0.005 インチ以内で直接到着し、CNC 旋盤やレーザー カッターに自動供給できる状態になります。
間違ったグレードや製造ルートを選択すると、コストと納期が増加しますが、何も解決しません。以下の表は、高圧機械チューブの最も一般的な 3 つのオプションを、調達時に重要なパラメータにまとめたものです。
| プロパティ | DOM 1026 | DOM 1020 | シームレス CDS 1026 |
|---|---|---|---|
| 一般的な外径範囲 | 2.0インチ – 6.0インチ以上 | 0.5インチ~2.5インチ | 1.0インチ~8.0インチ |
| 肉厚のスイートスポット | 0.156インチ~0.500インチ | 0.065インチ – 0.156インチ | 0.120インチ~0.625インチ |
| 降伏強度、引抜強度 | ≥ 75 ksi | ≥ 55 ksi | ≥ 60 ksi |
| ID公差(ISO) | H8 ~ H9 | H9 ~ H10 | H10 ~ H11 |
| 外径公差 | H9 | H10 | H10 ~ H11 |
| 相対コスト | ミッド | 低い | 15 ~ 25% 高い |
| 最適な用途 | 大型油圧シリンダ、ドライブシャフト | ブッシング、スペーサー、軽量構造 | 重要な圧力容器、極限の内径仕上げ |
1020 と 1026 の間の遷移点は任意ではありません。 OD が 2 インチを超える場合、または壁が 0.156 インチを超える場合、炭素含有量の高い 1026 により、絞り加工中に断面全体で均一な硬度が維持されます。これらのしきい値を下回ると、1020 は低コストで十分な強度を実現します。シームレス CDS は、成形されたままの状態で等方性の特性を提供する一方で、大幅なプレミアムをもたらし、DOM がすでに必要な破裂圧力と疲労寿命を満たしている用途では過剰に仕様化されることがよくあります。
調達チームには、すべての直径の組み合わせについてバースト計算を実行する時間がほとんどありません。以下の表は、一般的なストック サイズと、事前に計算された 1 フィートあたりの重量、および ASTM A513 許容応力に基づく安全な使用圧力を組み合わせたものです。 4:1 安全係数 。これを使用して、サプライヤーの在庫を検証したり、独自の FEA 結果と照合したりできます。
| 外径 (インチ) | 壁 (インチ) | ID (で) | 重量 (ポンド/フィート) | 使用圧力 (psi) |
|---|---|---|---|---|
| 2.000 | 0.120 | 1.760 | 2.46 | 3,420 |
| 2.000 | 0.250 | 1.500 | 4.78 | 7,125 |
| 2.500 | 0.313 | 1.874 | 7.38 | 8,250 |
| 3.000 | 0.375 | 2.250 | 10.46 | 8,750 |
| 3.500 | 0.487 | 2.526 | 15.65 | 10,100 |
| 4.000 | 0.500 | 3.000 | 18.70 | 9,400 |
| 4.500 | 0.375 | 3.750 | 16.54 | 6,430 |
| 5.000 | 0.438 | 4.124 | 21.50 | 7,150 |
| 5.500 | 0.500 | 4.500 | 26.80 | 7,900 |
| 6.000 | 0.500 | 5.000 | 29.40 | 7,200 |
重量は密度 0.2836 ポンド/平方インチに基づいています。使用圧力は、許容設計応力 18.75 ksi (降伏量 75 ksi を 4 で割った値) を使用して Barlow の公式を使用して計算されます。実際の安全な圧力は、端部の閉鎖、温度、動的荷重を考慮する必要があります。最終的な組み立ては必ず資格のあるエンジニアによる検証を受けてください。 ID 公差を指定する場合、 油圧シリンダーチューブ 、シールの互換性と一貫したストローク力を確保するには、最小値として H8 を要求してください。
DOM 1026 チューブは、周期的な圧力、激しい曲げ、または厳密な同心度が基本的な機械式チューブを超えたステップを必要とする場合に使用されます。以下に、3 つの大量生産アプリケーションと、材料の選択を決定する特定の技術基準を示します。
たとえ完璧なチューブであっても、倉庫の棚で錆びたり、塗料の密着性テストに合格しなかったりする可能性があります。適切な表面処理により、数か月にわたる腐食保護が強化され、下流の溶接またはコーティングのプロセスに影響を与えます。以下の表は、1 フィートあたりのコストと一般的な保護ウィンドウをベンチマークとして使用し、3 つの一般的な仕様 (すべて DOM 1026 に適用可能) を比較しています。
| 治療 | 約追加コスト/フィート | 屋内(乾燥)保護 | 屋外(保護された)保護 | 最適な用途 |
|---|---|---|---|---|
| 軽油・防錆 | $0.02 – $0.05 | 3~6ヶ月 | 推奨されません | 短期保管、部品は数週間以内に機械加工されます |
| リン酸亜鉛 | $0.08 – $0.15 | 6~12ヶ月 | 3~6ヶ月 | プレペイントベース、軽度の環境暴露 |
| E-coat (カチオン電気泳動塗料) | $0.25 – $0.45 | 屋内で2年 | 12~24ヶ月 | 自動車のボンネット内、海洋、高湿度 |
リン酸塩処理により、表面が結晶質のリン酸鉄層に変化し、油や塗料を吸収し、優れた接着力を発揮します。これは、粉体塗装前の油圧シリンダー本体の主力製品です。電着塗装により均一で耐食性のポリマー膜が追加されますが、精密な穴のマスキングが必要になる場合があります。これは、農業機械や建設機械の DOM 1026 部品でよく見られます。シンプルな油ベースの予防剤はコストを最小限に抑え、後で光沢のあるクロムめっきを行うために描画されたままの表面を保存します。
Web サイトに「DOM 1026 チューブ」と記載されているだけでは十分ではありません。次のチェックリストは、調達およびエンジニアリングの専門家が 1 回の電話または RFQ でベンダーを評価するのに役立ちます。
グローバルなサプライチェーンには、北米とヨーロッパの指定の間の明確な地図が必要です。以下の表は、DOM 1026 とそれに近い関連製品を、海外のバイヤーが最も頻繁に引用する基準と並べたものです。
| 標準 | グレード・材質 | 分。収量 (ksi) | 一般的なサイズ範囲 | 共通アプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A513 タイプ 5 | 1026 | 75 | 外径0.5インチ~12インチ | 機械式、油圧式、ドライブシャフト |
| ASTM A519 | 1026 | 60 – 75* | 外径0.5インチ~10.75インチ | 圧力を含む機械的チューブ |
| EN 10305‑2 | E355 | 51 – 68* | 外径4mm~120mm | 冷間引抜溶接精密管 |
| DIN 2393 (撤回されましたが、まだ参照されています) | St52.0 (1.0570) | 52 | 外径4mm~120mm | 精密溶接チューブ、機械式 |
| EN 10305‑2 | E235 | 35 | 外径4mm~120mm | 一般的な機械的、低応力 |
*値は壁の厚さに依存します。壁比が小さいほど、引抜状態での強度が高くなるのが一般的です。 A513 タイプ 5 1026 チューブは、強度と寸法安定性の点で EN 10305‑2 E355 に最もよく準拠していますが、欧州の指定には周囲温度での必須のシャルピー試験が含まれていることがよくあります。ヨーロッパの顧客に見積を行う場合、同じ物理チューブであっても ASTM と EN の両方の証明書をバンドルすると、承認が大幅に短縮されます。
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