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「パイプマナブ」シリーズ
パイプ曲げや製造、ものづくりにおいての基礎知識を初歩から学んでいこうという記事になります。
今回はvol.21【炭素鋼と種類】です。
炭素鋼とは製造業で一般的に言われている「鉄」のことです、それについて学びました
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▶▶▶炭素鋼と種類▶▶▶
【炭素鋼とは】
炭素鋼とは鉄がベースの合金で、「鋼鉄」( 鋼) と呼ばれる→炭素の含有量は0.02 ~2.14%まで
主成分の鉄と炭素以外に、ケイ素・マンガン・リン・硫黄・銅を含む。
また炭素の含有量によって純鉄、鋼鉄、鉄に分類される(JIS 規格)
鋼鉄は炭素量を調整し、硬さと強さを両立する金属です。錆びやすさに注意!
工業材料として使われる通称の「鉄」=炭素鋼、です。
■炭素含有量
↑高い↑ 硬度が高い / 変形に強い / もろくなる
↓低い↓ 加工がし易い / 延性が高い / 硬度が低い
単純な名称◇とJIS呼称◆では呼び方が異なっています。
炭素含有量
0.02以下では◇鉄 ◆JIS:純鉄
0.02~2.14 ◇鋼鉄 ◆JIS:鋼鉄
2.14~6.7 ◇鋳鉄 ◆JIS:鉄
CHECK▼
鋼にマンガンやクロム、チタンなどを加え、さまざまな特徴を持たせたものを合金鋼や特殊鋼といいます。
目的に合わせさまざまな特徴を持った特殊鋼が開発されています
【炭素鋼の種類】
SS 材、S-C 材、SPC 材、SK 材などの分類がされています。
SS 材やS-C 材は特によく使用され『 SS400 / S45C / S50C 』がよく使われます。
■SS材 / 一般構造用圧延鋼材
Steel Structure の略称、炭素の含有量は0.1 ~ 0.3%→低炭素鋼から中炭素鋼。
安価で加工性や溶接性がよく幅広い分野で使用されている。
S-C 材と比べると強度や硬度は劣りまた熱加工に弱いため熱処理には不向き。錆びに弱い
➡SS400
引張強さが400N/mm2 以上( ~510 ) の構造用鋼です。
汎用性に関してはトップクラスで
ほかの金属材料に比べると安価で入手しやすく、切削などの加工がしやすいという特徴もあります。
錆びやすい素材なのでめっきや黒染めなどの防錆処理が必要です。
■S-C材 / 機械構造用炭素鋼鋼材
炭素の含有量は0.1 ~ 0.6%→低炭素鋼~中炭素、炭素含有量をS とC の間に挟んで表記する。
代表的なものとしてはS45C やS50C。SS 材と比べて硬く、熱処理による特性変化に優れる。
一方で溶接性に劣り、冷却の際にひび割れを起こす可能性がある。
強度が必要な部品に使用されることが多い。SS 同様錆びには弱い。
➡S45C
0.45% の炭素が含まれる鋼材。機械の部品、特に内側にある部品に使われている。
やはりSS と同じく錆びには弱い。SS400 と基本的に同じように採用されるが、
強度が必要なく焼き入れ不要の場合はSS400、強度が必要で焼入れなどの熱処理の加工が必要な場合はこちらが採用されます。
➡S50C
0.50%の炭素が含まれる。
炭素量が多くなる=強度が増し硬くなる、
ということなので強度が求められる部品に使用される→ボルト、ナットなど。
その分コストが高くなってしまい、脆さも出てくる。
■SPC材 / 冷間圧延鋼板
Steel Plate Cold / 炭素含有量0.1%未満の低炭素鋼で板材のみになります。
柔らかく伸びやすい特徴があり加工性に優れており板金曲げ加工などに使う。
酸化をしやすくメッキや塗装は必須です。SPCC が代表的
■SK材 / 炭素工具鋼鋼材
S(Steel) とK(Kougu) の略、炭素含有量0.6 ~2.14% の高炭素鋼です。
SK〇〇のように表記される→1.2%だとSK120 のように表記される。
硬さや耐摩耗性に優れた素材で、刃物等の工具材として使用されることが多い。
CHECK▼
単に鉄の素材と言えども炭素量で硬さや加工性の違いがある。
鉄ベースのため錆びやすいことに注意しましょう。
まとめ▲
SPC は低炭素鋼、SS/SC 材は低~中炭素鋼に分類され。
SK が高炭素鋼にあたる。用途によって使い分けることを考えましょう。
炭素鋼でできたパイプ加工は平成工業の得意分野です。
炭素鋼だけでなくステンレス、アルミ、銅などの素材に対応できますので、パイプ曲げのご用命は平成工業までどうぞ!
会社名 |
平成工業 株式会社 (へいせいこうぎょう) |
エミダス会員番号 | 98857 |
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国 | 日本 | 住所 |
日本 愛知県 刈谷市 |
電話番号 | 0566-21-1961 | FAX番号 | ログインをすると表示されます |
資本金 | 1,000 万円 | 年間売上高 | |
社員数 | 110人 | 担当者 | 田中 利章 |
産業分類 | 工作機械 / 産業用機械 / 輸送機器 | ||
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