月: 2023年1月

sf440aとは

sf440aとは、炭素鋼鍛鋼品で強度に優れている素材です。鍛造または圧延、もしくはその両方によって作られます。

sf440aの構成成分は、炭素が0.6%以下、シリコンが0.15～0.50%、マンガンが0.30～1.20%、リンが0.030%以下、硫黄が0.035%以下とされています。

sf440aは、昭和66年に規格が新しくなっており、旧規格のsf45aに相当する素材です。しかし、旧規格のものと新しいものとで、規格値そのものが異なっています。そのため、新旧番号は厳密に対応していません。

先頭についているsfは、sは鋼(Steel)、fは鍛造(Forging)の頭文字に由来します。また、数字は引張強さ、語尾のaは熱処理を意味しています。

鍛鋼品は、型に鉄鋼を流し込んで形を作るのとは違い、刃物の鍛冶のように鍛錬して作られる材料です。

よく混同される鍛造品とは、異なるものなので注意が必要です。鍛造品は、火造成形品とも呼ばれており、鍛造比（もしくは鍛錬成形比）の関係から、鍛鋼品とはなりません。

sf440aの使用用途

sf440aは、非常に強靭な素材のため、主に厚みのある建物の骨組みを構成する材料に使用されます。厚みのある厚肉材の、鋼板の厚み方向の強度が、一般の圧延品よりも高いという特徴を持ちます。

鍛鋼品であるsf440aを研磨して使用する場合は、機械構造用炭素鋼に比べて、鍛鋼品のほうが素のままでは硬度が高くなっています。なので、ダイアモンドに近い硬度を持つCBN砥材を使用した、CBNホイールを使用して研磨することがあります。

CBNホイールは、鉄金属系の加工に適しているとされています。一般の砥石に比べ砥粒が硬く、すり減りが少ないので、高能率の加工が実現することができます。また、工具寿命が長く、超高速研削盤や無人化されたラインにも対応することができます。

また、研削砥石を使用する場合は、アルミナ系砥粒である切れ味の良いWA砥石が適しています。WA砥石は、炭素鋼、合金鋼、工具鋼、ステンレス鋼などの鉄鋼材料に良く馴染みます。

s10cとは

s10cとは、機械構造用炭素鋼と呼ばれる低炭素鋼の鋼材です。炭素量は0.08～0.13の幅と規定され、炭素量が低いため、あまり高い硬度は得ることができないとされています。

機械構造用炭素鋼は、S-C材(エス・シー材)と呼ばれています。キルド鋼から合金鋼と同様の管理で製造されており、高品質なものになっています。

S-C材の「S-C」Sは鋼(Steel)、-は炭素の割合を示す数字、Cは炭素(carbon)に由来します。

機械構造用炭素鋼の中で、はだ焼き専用鋼のS09CKを除くと、炭素量が最も低い鋼材です。

浸炭焼入れを行って使用されることも多い鋼材です。浸炭焼入れして使う材料は、S09CK、S15CK、S20CKが存在しますが、あまり厳密な成分管理を必要としない、一般的な使用用途に適した材料とされています。

浸炭焼入れとは、炭素の含有率が少ない金属の表面に炭素を拡散浸透させて、表面に硬化層を作る熱処理です。

s10cの使用用途

s10cは、炭素の含有量が低いため柔らかく、冷間加工が必要な場合に使用するのが適しています。また、溶接熱影響部の割れなどの問題が無いため、良好な溶接性が必要な部品にも使用されます。

具体的な使用例としては、ボルトやピンなどの材料、自動車や家電製品など身近なものにも使用されます。しかし、炭素量が低いため、高い硬度を得ることはできないので、硬度が必要な場合には、他の鋼材使用を検討する必要もあります。

浸炭焼入れの必要がある部品にも使用されます。s10cは、強度は低くなっていますが、浸炭焼入れすることによって表面に圧縮応力が残ります。そのため、疲労強度が必要な用途にも適します。

S-C材の切削加工性は良好ですが、その中でも炭素量が少ないS10Cは、粘り気があるため切削性はやや劣ってしまうので不向きです。

S10Cは、柔らかい素材のため、型を押し付けて形状を作る塑性加工は容易に行うことができます。

FCD400とは

FCD400は、FCD材 JIS-G5502「球状黒鉛鋳鉄品」に規定されている鋼材の一つです。

FCD400が規定されている「球状黒鉛鋳鉄」は、鉄組織中の析出黒鉛を球状にした鋼材であり、強度や展延性が改良された鋳鉄といえます。FCDは別名では、「ダクタイル鋳鉄」や「ノジュラー鋳鉄」と呼ばれることもあります。ノジュラー（Nodular）は、小さな節状、球状という意味の英語です。

球状黒鉛鋳鉄は、鋳物の脆弱性を克服するために、応力集中を弱めて析出黒鉛を球状化する工夫をしています。強度の必要な箇所に使われ、自動車部品や水道管（ダクタイル鋳鉄管）などで主に使われています。

FCDの後ろに付く数字の400は、引張強さの下限値を示しこの材料の引張強さが400N/mm²以上であることを意味します。また、400の後にハイフンと数字が付くこともあり、それらは鋳鉄の伸びの数値を表します。例えば、FCD400-15であれば、引張強さが400以上であり、伸びの数値が15以上の鋳鉄ということになります。

FCD400の使用用途

FCD400は球状黒鉛鋳鉄として、引張強さ、伸びなどが「fc」と呼ばれる片状黒鉛鋳鉄よりも優れています。鋳鉄として、十分な強度を誇り、高い延性とじん性を有しています。そのため、大きな負荷がかかる箇所や部材にも十分耐えられます。ものによっては、数倍の強度を誇り、粘り強さも優れているため、自動車部品や産業機械などで使われています。

FCDの「D」は、Ductileの「D」で、展延性があるとの意味で、FCD全般的に展延性が高いです。また、特性として、鋳鋼と比べて振動と騒音を低減することがあげられます。伝わってきた振動が黒鉛の境界で摩擦運動を起こし、熱エネルギーに変わって消失するためです。

FCD400は、その高い強度と靭性から、下記のような様々な分野で利用されています。

1. 自動車部品

クランクシャフト、ギア、ブレーキドラムなど

2. 機械部品

フレーム、ハウジング、プーリーなど

3. 建設機械部品

ショベルカーのアーム、ブルドーザーのブレードなど

4. 一般産業機械部品

ポンプ、コンプレッサーの部品など

FCD400の性質

鋳造する直前にセリウムやマグネシウムを加えて析出黒鉛を球状化させるのが、片状の鋳鉄のねずみ鋳鉄との違いです。ねずみ鋳鉄の脆さは、析出した片状黒鉛に応力集中しやすい点でしたが、球状黒鉛鋳鉄は、析出黒鉛を球状化することにより応力集中を弱めています。ご使用の際は、黒鉛が非連続のために腐食の進行が遅いという特性に留意して、耐食性を生かし信頼性の高い部品として利用できます。

また、ある程度の変形に耐えることができ、加工性が良いという特徴があります。切削加工や溶接加工などの二次加工が比較的容易に行えます。また耐摩耗性は、表面硬度が高く、摩耗に強いという特徴があります。そのため、摺動部や摩耗が激しい部分への使用が適しています。

FCD400のその他情報

1. FCD400の比重

FCD400の比重は、その組成や製造方法によって若干変動しますが、一般的に7.0～7.3g/cm³程度です。これは、鉄の比重（7.87g/cm³）に比べてやや小さい値となります。

2. FCD400のデメリット

FCD400は、高い強度と靭性、加工性の良さ、耐摩耗性を兼ね備えた、汎用性の高い材料です。様々な分野で利用されていますが、他の材料と比較してコストが高いという点も考慮する必要があります。

stkm13cとは

stkm13cは、冷間引抜鋼菅シームレス材の継ぎ目がない冷間仕上げの丸パイプです。同じタイプのstkm13aと比較すると、肉厚が薄い薄肉パイプで、代表的なところだと、自動車部品、家具部品、家電、支柱などで採用され、使用されることが多いです。

stkmは、機械構造用炭素鋼鋼管のことを指し、鋼管の中でも豊富な種類があり、各種類によって化学成分や機械的性質が大きく異なります。また、サイズのバリエーションも多いのが特徴で、継目無し鋼管、電気抵抗溶接鋼管などの各種類によって、使い分けされています。stkmの代表的な製法として、シームレスと電気抵抗溶接鋼管、鍛接鋼管の3つがあります。

stkm13cの化学成分として、C（炭素）は0.25以下、Si（シリコン）0.35以下であり、Mn（マンガン）0.30～0.90の間、P（リン）0.040以下、S（硫黄）0.040以下で構成されています。Nb（ニオブ）またはV（バナジウム）は規定がありません。 

stkm13cの使用用途

stkm13cは、様々な産業で使われている機械の部品として用いられる鋼管です。自動車などの構造材料のほか、機械部品、家具部品、家電、支柱などの構造材料として使われています。stkm鋼管は、中空構造のため、棒鋼よりも軽量化を図っており、大口径のものに精製することも可能です。

stkm13cのほかにも、stkm13aとstkm13bが存在します。上記の化学成分は、どれも同一の成分ですが、強度、降伏点、伸びなどの機械的性質が異なります。機械的性質として、13Cの方が硬度が高く設定されている分、aとbと比べて、引張力によって引延ばすことのできる性質が不足しています。

製管方法と仕上方法を表す記号として以下のようなものがあります。製管方法としては、S･継目無し、E･電気抵抗溶接、B･鍛接です。また、仕上方法は、H･熱間仕上げ、C･冷間仕上げ、G･電気抵抗溶接のままとなりますので、購入の際は、stkm13c以降の記号も改めて確認してください。 

sm400aとは

sm400aは、JIS G3106に属する、溶接構造用圧延鋼材です。特にsm400aは、溶接性に優れた鋼材に設計されることが多く、A、B、C のクラスの中でも最も溶接性に優れています。主に材料として橋梁、船舶、車両、タンクなど汎用性の高い鋼種として使用され、溶接部の重要性、使用される環境の温度等によってクラスの使い分けがなされます。

SM材は、「エス・エム材」と呼ばれ、SはSteel（鋼）、MはMarine（船舶）を意味します。「Steel Marine」として昭和27年に溶接船体用の鋼種として誕生しました。SM材の中でも成分規定としては、C（炭素）、Mn（マンガン）と不純物の規定がないシンプルな設計です。

一般的に安価で手に入れやすく使いやすい鋼材として広まっているSS材ですが、化学成分の規定がなく溶接性の保証もありません。そのため、重要な溶接を必要とする箇所、部品などでは、化学成分の規定があり、溶接性向きのSM材が使用します。

sm400aの使用用途

sm400は、溶接構造用圧延鋼材という名称で、溶接用鋼材として最も多く使われていますが、クラスによって性能も若干異なります。sm400は、末尾にAがつくものをA種と呼び、B種、C種とクラスが分かれています。

それぞれクラスによって、衝撃試験時の保証値が異なります。A種は、耐候性が強い鋼材として扱われ、最も溶接性が高いです。P、Sの不純物以外では、C量の上限規定と、2.5 倍以上のMn量を規定していることが特徴で、熱や紫外線、雨水など屋外の影響も受けにくく劣悪な環境下で使用されます。一方、B種は、A種と比べて、C量を少なく規定した設計です。C種は、B種よりもC量を更に少なくする設計でできています。

同じ鋼材のss400は溶接に不向きのため、剛接合など溶接が必要とされる箇所においては、sm400が使われます。SM材は、軟鋼であり、マンガンやシリコン、リン、硫黄などで構成され作られる鋼材です。同じSS材と比べると、SM材は、含まれるリンと硫黄の比率が少ないことが溶接性能の高さに繋がっています。 

scs14aとは

scs14aは、「日本工業規格 JIS G 5121 ステンレス鋼鋳鋼品」に規定されている鋳鋼品のうちの一つで、鋳鋼品とは、溶けた鋼を作りたい形の鋳型に流し込んで冷却・凝固させて成形する鋳物です。

scs14aの機械的性質は、耐力が205N/mm2以上、引張強さが480N/mm2以上、伸びが33％以上、硬度183HB以下となっています。

また、化学成分は、炭素(C)0.08％以下、ケイ素(Si)1.50％以下、マンガン(Mn)1.50％以下、リン(P)0.040％以下、硫黄(S)0.040％以下、ニッケル(Ni)9.00～12.00％、クロム(Cr)18.00～21.00％、モリブデン(Mo)2.00～3.00％となっています。

scs14aの使用用途

scs14aは鋳鋼品であるため、機械加工が困難であったりコスト的に難しい部位であっても適用可能であり、また、大量生産が可能な点も強みとなっています。

scs14aのsはsteel(鋼)、cはCasting(鋳造用)、sはstainless(ステンレス＝錆びの無い)のことです。

表示にあるステンレス＝錆びにくいという性質は、クロムにより表面に形成される非常に薄い酸化被膜（不導体皮膜という）の働きとニッケルやモリブデンなどの添加物によります。また、耐食性や耐熱性や耐酸性もすぐれております。

こういった特徴から、化学薬品を扱う機械設備や、原子力・火力などの電力設備、医療分野、タンカーなどの船舶、鉄道車両、自動車など幅広い分野で使用されています。

sc450とは

sc450は、「日本工業規格 JIS G 5101 炭素鋼鋳鋼品」に規定されている4種類の鋳鋼品のうちの一つで、sはsteel(鋼)、cはcasting(鋳造用)のことです。

鋳鋼品は、炭素鋼鋳鋼品と合金鋼鋳鋼品に大別され、炭素鋼鋳鋼品とは、その名のとおり、炭素鋼を鋳物にしたものです。

炭素鋼鋳鋼品は引張強さによってsc360、sc410、sc450、sc480の4種類があり、scに続く数値が引張り強さの最低値を示しております。sc450の機械的性質は、引張強さが450N/mm2以上、降伏点又は耐力が225N/mm2以上、伸びが19％以上、絞りが30％以上となっています。

また、化学成分は、炭素(C)0.35％以下、リン(P)0.040％以下、硫黄(S)0.040％以下となっています。

sc450の使用用途

sc450は炭素鋼鋳鋼品の一つで、炭素鋼鋳鋼は含有する炭素量によって、炭素を0.20%以下含む低炭素鋼、0.20～0.50%含む中炭素鋼、0.50%以上含む高炭素鋼に分類されます。

sc450の炭素含有量は0.35％以下で、低から中炭素鋼に属し、炭素鋼鋳鋼品の中では最も一般的な材料といえます。

鋳鋼と鋳鉄の大きな違いは炭素含有量で、鋳鋼はおよそ2.14％未満、鋳鉄は2.14％以上の炭素が含まれています。

このように、鋳鋼は鋳鉄よりも炭素含有量が少ないので、溶解温度が高く、凝固時の体積の収縮も大きいので鋳造するのが難しいですが、耐食性・耐摩耗性・強靭性・耐衝撃性などが高いため、鋳鉄では強度が不足する製品に用いられます。

sc450は、発電機用タービン、圧延機用ロール、車両の連結器などに用いられます。

sb410とは

sb410は、「日本工業規格 JIS G 3103 ボイラ及び圧力容器用炭素鋼及びモリブデン鋼鋼板」に規定されている5種類の鋼板のうちの一つです。

「ボイラ及び圧力容器用」の名の通りボイラー及び圧力容器に使用する材料で、sb410のsはsteel(鋼)、bはboiler(ボイラー)を意味します。sbに続く三桁の数字は引張強さの最低値を表し、sb410の引張強さは、410～550(N／mm2)です。その他の機械的性質は、耐力225N／mm2、伸び21-25％です。

化学成分は、炭素(C)0.3％以下、ケイ素(Si)0.15-0.4％、マンガン(Mn)0.9％以下、リン(P)0.03％以下、硫黄(S)0.03％以下です。

sb410の使用用途

sb410は鉄と炭素の合金である炭素鋼です。

炭素鋼は炭素含有量が0.02％〜2.14％までの鉄鋼材ですが、sb410は炭素量を多めにすることで高温強度を出している炭素鋼で、中・高温の環境下で使用されることが想定されています。

中温から高温で使用されるボイラー、圧力容器、その他建設機械や産業機械で使用されています。

耐熱性を高めるためにマンガンも多く添加されており約400℃まで使用可能ですが、鉄炭化物の組織であるセメンタイトの黒鉛化が480℃から始まるとされているので、使用温度の上限は475℃です。

中・高温の環境下では高強度でありますが、低温下においては低温じん性に劣るためもろくなり、脆性破壊の危険性はありますので、常温以上の環境での使用に適しています。

saph440とは

saph440は、「日本工業規格 JIS G 3113 自動車構造用熱間圧延鋼板及び鋼帯」に規定されている4種類の鋼板及び鋼帯のうちの一つです。

sはsteel(鋼)、aはautomobile(自動車)、pはpress(プレス)、hはhot(熱間)、440は最低引張り強さが440N/mm2以上を表しています。

この鋼板および鋼帯は、材料を高温にして軟化させて圧延する熱間圧延により造られたもので、引張強さに優れ、衝撃強度があり、軽いという性質があります。

引張強さは、440N/mm2以上、降伏点又は耐力は、厚みが6.0mm未満の場合は305N/mm2以上、6.0mm以上8.0mm未満の場合は295N/mm2以上、8.0mm以上14mm以下の場合は275N/mm2以上です。

また、適用厚さは、1.6mm以上14mm以下、化学成分は、リン(P)0.040%以下、硫黄(S)0.040%以下です。

saph440の使用用途

saph440は、ハイテン材（High Tensile Strength Steel Sheets）と言われ、一般材の約1.5倍の引張強度がありながらプレス加工性もある鋼材です。

ハイテン材は、機械的性質、耐摩耗性・対候性、加工性、溶接性、経済性において従来の鋼材に比べて優れております。

機械的性質は、通常の鋼材と比べ降伏点が高く、引っ張り強度が高いです。耐摩耗性・対候性は、耐久年限は長く、熱を加えても硬化が少ないため劣化し難いです。加工性は、穴あけ、曲げ、切削などに優れています。溶接性は、炭素含有量が低いため従来の鋼材に比べ溶接性に優れています。経済性は、非調質鋼のため、コストをかけず製造ができます。

これらのことから、主として自動車のフレーム、車輪などに用いられています。ハイテン材にもデメリットはあり、それは、圧倒的な強度ゆえの成形荷重の高さで、プレス成形中に破断を引き起こしてしまうケースもあります。

sacm645とは

sacm645は、「日本工業規格 JIS G 4053 機械構造用合金鋼鋼材」に定められている7種類の鋼材（マンガン鋼、マンガンクロム鋼、クロム鋼、クロムモリブデン鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、アルミニウムクロムモリブデン鋼）のうちのアルミニウムクロムモリブデン鋼材です。

代表成分は、炭素(C)が0.40~0.50%、ケイ素(Si)が0.15～0.50%、マンガン(Mn)が0.60%以下、リン(P)が0.030%以下、硫黄(S)が0.030%以下、ニッケル(Ni)が0.25%以下、クロム(Cr)が1.30~1.70%、モリブデン(Mo)が0.15~0.30%、銅(Cu)が0.030%以下となっており、アルミニウム(Al)は0.70％から1.20％の範囲で含有します。

sacm645の使用用途

sacm645は、窒化することで優れた耐摩耗性、耐食性を発揮する鋼材です。窒化とは鉄鋼製品を加熱し、窒素原子を内部に拡散浸透させる技術です。

SACM645は、窒化によって、表面硬化や耐摩耗性が大きく、騒音防止のための振動の吸収性や被削性が良好になります。

機械的性質は、熱処理温度が焼き入れ880～930℃油冷、焼戻し680～720急冷、引張試験が降伏点685N/mm2以上、引張強さ830N/mm2以上、伸び15％以上、絞り50％以上、衝撃試験が衝撃値98J/cm2以上、硬度241～302HBWとなっています。

用途は様々に使用されており、例を挙げると、高速内燃機関のシリンダーやライナー、大型歯車などがあります。