油圧シリンダーの鍛造では、いくつかの材料が一般的に使用されており、それぞれが性能に影響を与える可能性のある独自の特性を備えています。
強度と手頃な価格のため、炭素鋼は幅広い用途に適しています。耐摩耗性、耐久性に優れており、ハードな使用に最適です。合金鋼は、引張強度、靭性、耐腐食性、耐摩耗性の向上など、優れた特性を備えています。これにより、高いパフォーマンスが要求される厳しい環境に適しています。ステンレス鋼は耐食性で知られており、過酷な環境や腐食性物質にさらされることが一般的な用途に使用されます。炭素鋼に比べてコストは高くなりますが、耐久性と寿命が長くなります。クロモリ鋼は優れた強度重量比と耐疲労性を備えているため、航空宇宙産業やレース産業など、軽量化と耐久性が重要な用途に適しています。アルミニウムはスチールほど一般的ではありませんが、軽量化が優先される特定の油圧シリンダー用途に使用されます。優れた耐食性と熱伝導性を備えていますが、鋼ほど強度が劣る場合があります。
材料の選択は、油圧シリンダの性能にいくつかの点で影響します。
強度と耐久性: 油圧シリンダは、動作中に高圧や重荷重などの重大な機械的ストレスにさらされます。材料の強度は、変形や破損なしにこれらの力に耐えるシリンダーの能力に直接影響します。たとえば、炭素鋼は堅牢な機械的特性を備えているため、高い引張強度と衝撃荷重に対する耐性が必要な用途に適しています。一方、合金鋼は、硬度や靱性の向上などの機械的特性が向上しており、耐久性が最優先される厳しい環境において有利です。
耐食性: 油圧シリンダは、湿気、化学薬品、その他の腐食性物質にさらされるさまざまな環境で動作することがよくあります。腐食による劣化や早期故障のリスクを軽減するために、ステンレス鋼や耐食合金などの耐食性に優れた材料が選択されます。たとえば、ステンレス鋼にはクロムが含まれており、表面に酸化保護層を形成し、錆や腐食を防ぎます。同様に、二相ステンレス鋼やスーパー二相ステンレス鋼などの耐食性合金は、孔食、隙間腐食、塩化物による応力腐食割れに対して優れた耐性を備えているため、海洋や海洋用途に最適です。
耐摩耗性: 油圧シリンダが研磨材や繰り返しの摩擦力にさらされる用途では、耐摩耗性が重要な考慮事項になります。表面損傷を最小限に抑え、部品の寿命を延ばすために、硬化鋼合金や硬質クロムメッキなどの表面処理など、優れた耐摩耗特性を備えた材料が採用されています。クロムモリブデン (クロモリ) 鋼などの硬化鋼合金は、高い表面硬度を実現するために熱処理され、耐摩耗性と摩耗性が向上します。硬質クロムメッキなどの表面処理により、耐久性と耐摩耗性の表面層が形成され、下にある素材を摩耗から保護します。
重量: 航空宇宙、自動車、モバイル機器など、軽量化が重要な特定の用途では、材料の密度が油圧シリンダー アセンブリの総重量に直接影響します。アルミニウムやチタンなどの軽量素材は、機械的性能を損なうことなく、従来の合金鋼に比べて大幅な軽量化を実現します。アルミニウム合金は、低密度で強度重量比が高いことで知られており、車両の重量を軽減し、燃料効率を向上させるために航空宇宙および自動車用途で一般的に使用されています。同様に、チタン合金は鋼鉄の数分の一の重量で優れた強度と耐食性を備えているため、性能と耐久性が最重要視される重量に敏感な用途に適しています。
