MIM材料の選定は用途から始まります。316Lステンレス鋼は耐食部品の標準であり、17-4PHは熱処理後の高強度・高硬度用、超硬合金(WC-Co)は最大の耐摩耗性用、チタン(Ti-6Al-4V)は軽量かつ生体適合性部品用、銅は熱伝導・電気伝導用、軟磁性合金はモーターやセンサー用です。一般的なMIM合金は97%以上の密度と、焼結ままの公差で約±0.3%を達成します。
| 用途 | 推奨MIM材料 | 主要特性 |
|---|---|---|
| 医療・手術器具、耐食性ハードウェア | 316Lステンレス鋼 | 優れた耐食性、非磁性、引張強度 約490~600 MPa |
| 高強度機械部品、銃器・航空宇宙部品 | 17-4PHステンレス鋼 | 析出硬化により約1000~1300 MPa、33~40 HRC、良好な耐食性 |
| 耐摩耗部品、ノズル、切削工具、金型 | 超硬合金(WC-Co) | 極めて高い硬度 HRA 85~92 と耐摩耗性 |
| 軽量医療インプラント、航空宇宙 | チタン合金 Ti-6Al-4V | 約900~1000 MPa、低密度 約4.4 g/cm³、優れた耐食性 |
| ヒートシンク、熱管理、電気コネクタ | 銅 | 非常に高い熱伝導率と電気伝導率 |
| モーター、センサー、インダクタ、EV駆動 | 軟磁性合金(Fe-Si、Fe-Ni、Fe-Co) | 高い透磁率と低い鉄損 |
| 構造用自動車部品、電動工具部品 | 低合金鋼(Fe-2Ni、Fe-8Ni) | 低コスト、焼入れ可能、引張強度 約400~900 MPa |
| 材料 | 引張強度 | 硬度 | 耐食性 | 磁気特性 | 密度 (g/cm³) |
|---|---|---|---|---|---|
| 316Lステンレス鋼 | ~490~600 MPa | ~95 HRB | 優れている | 非磁性(オーステナイト系) | ~7.9 |
| 17-4PHステンレス鋼 | ~1000~1300 MPa(時効処理後) | 33~40 HRC | 良好 | 磁性(マルテンサイト系) | ~7.8 |
| 低合金鋼(Fe-2Ni / Fe-8Ni) | ~400~900 MPa | 最大~40 HRC | 低い | 強磁性 | ~7.8 |
| チタン合金 Ti-6Al-4V | ~900~1000 MPa | ~33 HRC | 優れている | 非磁性 | ~4.4 |
| 銅 | ~200~300 MPa | 軟質 | 良好 | 非磁性 | ~8.9 |
| 超硬合金(WC-Co) | 曲げ ~2500~3500 MPa | HRA 85~92 | 良好 | 磁性(Coバインダー) | ~14~15 |
| 軟磁性合金(Fe-Si / Fe-Ni / Fe-Co) | ~400~700 MPa | 軟質 | 良好 | 高透磁率 | ~7.5~8.2 |
316Lステンレス鋼は、優れた耐食性、良好な強度、非磁性という特性を低コストで兼ね備えているため、最も一般的なMIM材料です。
はい。チタン合金Ti-6Al-4Vは、軽量、高強度、耐食性が求められる医療用インプラントや航空宇宙部品向けに、MIMで日常的に加工されています。
超硬合金(WC-Co)は、一般的なMIM材料の中で最も高い硬度と耐摩耗性を持ち、通常HRA 85~92を示し、ノズル、切削工具、耐摩耗部品に使用されています。
17-4PHステンレス鋼、低合金鋼、およびFe-Si、Fe-Ni、Fe-Coなどの軟磁性合金は磁性を持ちますが、316Lステンレス鋼は本質的に非磁性です。