1006鋼:特性と主要な用途
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1006鋼は低炭素の軟鋼に分類され、主に鉄で構成され、炭素含有量は通常約0.06%です。この鋼種は優れた延性、溶接性および加工性で知られており、さまざまな工学用途の人気の選択肢となっています。1006鋼の主な合金成分は炭素であり、材料の硬度と強度を決定する上で重要な役割を果たしています。低炭素含有量はその柔らかく可鍛性の特性に寄与し、成形や加工が容易です。
総合的な概要
1006鋼は、高い強度が主な要件ではないが、良好な成形性と溶接性が重要な用途で広く使用されています。その固有の特性には以下が含まれます:
- 延性:破断することなく引張応力の下で変形する能力があり、成形プロセスに適しています。
- 溶接性:さまざまな溶接技術との優れた互換性があり、簡単に加工できます。
- 加工性:良好な加工性を持ち、効率的な切削や成形が可能です。
利点:
- 低炭素含有量と広範な入手可能性により、コスト効率が良い。
- 高い延性により、複雑な形状やデザインが可能。
- 良好な溶接性により、さまざまな加工プロセスに適しています。
制限事項:
- 高炭素鋼や合金鋼に比べて引張強度が低い。
- 耐摩耗性と疲労耐性が限られており、高ストレス用途には不向きです。
歴史的に、1006鋼は自動車および建設業界で重要であり、ブラケット、フレーム、その他の構造要素などのコンポーネントに使用されてきました。その市場位置は、その多様性とコスト効率により強力なままです。
代替名、規格、同等品
規格機関 | 名称/グレード | 原産国/地域 | 備考/注記 |
---|---|---|---|
UNS | G10060 | アメリカ合衆国 | AISI 1006に最も近い同等物 |
AISI/SAE | 1006 | アメリカ合衆国 | 良好な成形性の低炭素鋼 |
ASTM | A1006 | アメリカ合衆国 | 低炭素鋼の標準仕様 |
EN | S235JR | ヨーロッパ | 類似の特性だが、炭素含有量が高い |
JIS | SS400 | 日本 | 比較可能だが、機械的特性が異なる |
上記の表は、1006鋼のさまざまな規格と同等物を強調しています。特に、S235JRおよびSS400は用途において類似していますが、より高い炭素含有量を持ち、機械的特性や特定の用途に対する適合性に影響を与える可能性があります。
重要な特性
化学組成
元素(記号と名前) | 百分率範囲(%) |
---|---|
C(炭素) | 0.06 - 0.10 |
Mn(マンガン) | 0.30 - 0.60 |
P(リン) | ≤ 0.04 |
S(硫黄) | ≤ 0.05 |
Fe(鉄) | 残部 |
1006鋼における炭素の主な役割は、硬度と強度を強化することです。マンガンは硬化性と強度を向上させるのに寄与し、リンと硫黄は脆さを最小限に抑え、延性を改善するために制御されています。
機械的特性
特性 | 状態/温度 | 典型的な値/範囲(メトリック - SI単位) | 典型的な値/範囲(インペリアル単位) | 試験方法の基準 |
---|---|---|---|---|
引張強度 | アニーリング | 310 - 410 MPa | 45 - 60 ksi | ASTM E8 |
降伏強度(0.2%オフセット) | アニーリング | 210 - 310 MPa | 30 - 45 ksi | ASTM E8 |
伸び | アニーリング | 30 - 40% | 30 - 40% | ASTM E8 |
硬度(ブリネル) | アニーリング | 120 - 160 HB | 120 - 160 HB | ASTM E10 |
衝撃強さ | - | 30 J(室温で) | 22 ft-lbf | ASTM E23 |
これらの機械的特性の組み合わせにより、1006鋼は自動車部品や構造部品など、中程度の強度と良好な延性が求められる用途に適しています。
物理的特性
特性 | 状態/温度 | 値(メトリック - SI単位) | 値(インペリアル単位) |
---|---|---|---|
密度 | - | 7.85 g/cm³ | 0.284 lb/in³ |
融点 | - | 1425 - 1540 °C | 2600 - 2800 °F |
熱伝導率 | 20 °C | 50 W/m·K | 34.5 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
比熱容量 | - | 0.46 J/g·K | 0.11 BTU/lb·°F |
電気抵抗率 | - | 0.0000175 Ω·m | 0.000011 Ω·in |
密度や熱伝導率などの重要な物理的特性は、自動車や機械部品など、重量や熱放散が重要な用途で重要です。
耐食性
腐食性物質 | 濃度(%) | 温度(°C/°F) | 耐性評価 | 備考 |
---|---|---|---|---|
大気 | - | - | 普通 | 錆に弱い |
塩素化合物 | 3-5 | 20-60 °C(68-140 °F) | 悪い | ポッティングのリスク |
酸 | 1-10 | 20-40 °C(68-104 °F) | 悪い | 推奨されません |
アルカリ | 1-5 | 20-60 °C(68-140 °F) | 普通 | 中程度の耐性 |
1006鋼は、特に塩素環境で限られた耐食性を示し、ピッティングに対して敏感です。304や316のようなステンレス鋼と比較すると、非常に優れた耐食性を提供するため、厳しい環境にさらされる用途には1006鋼は不向きです。
耐熱性
特性/限界 | 温度(°C) | 温度(°F) | 備考 |
---|---|---|---|
最大連続使用温度 | 400 °C | 752 °F | 中程度の温度に適しています |
最大間欠使用温度 | 500 °C | 932 °F | 短時間の露出のみ |
スケーリング温度 | 600 °C | 1112 °F | 高温での酸化のリスク |
高温で1006鋼はその構造的整合性を保つことができますが、酸化が発生する可能性があります。長時間高温にさらされる用途には推奨されません。
加工特性
溶接性
溶接プロセス | 推奨フィラー金属(AWS分類) | 典型的なシールドガス/フラックス | 備考 |
---|---|---|---|
MIG | ER70S-6 | アルゴン + CO2 | 良好な融合 |
TIG | ER70S-2 | アルゴン | クリーンな溶接 |
スティック | E7018 | - | 予熱が必要 |
1006鋼は非常に溶接性が高く、さまざまな溶接プロセスに適しています。特に厚い部分では、亀裂を避けるために予熱が必要となることがあります。
加工性
加工パラメータ | [1006鋼] | AISI 1212 | 備考/ヒント |
---|---|---|---|
相対加工性指数 | 70 | 100 | 1212は加工が容易です |
典型的な切削速度 | 30 m/min | 50 m/min | 工具の摩耗に応じて調整 |
1006鋼は良好な加工性を持っていますが、AISI 1212のような高合金鋼よりは加工が難しいため、精密加工には1212が好まれる場合があります。
成形性
1006鋼は優れた成形性を示し、冷間および熱間成形プロセスが可能です。亀裂なく簡単に曲げたり形状を作ったりでき、複雑な形状が要求される用途に最適です。
熱処理
処理プロセス | 温度範囲(°C/°F) | 典型的な浸漬時間 | 冷却方法 | 主な目的/期待される結果 |
---|---|---|---|---|
アニーリング | 600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F | 1 - 2時間 | 空気 | 延性を向上させ、硬度を減少させる |
ノーマライズ | 800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F | 1 - 2時間 | 空気 | 粒子構造を精製する |
アニーリングやノーマライズのような熱処理プロセスは、1006鋼の微細構造を大きく変更し、その延性を高め、硬度を低下させます。
典型的な用途および最終使用
業界/分野 | 具体的な用途例 | この用途で利用される主要な鋼特性 | 選択理由(簡潔に) |
---|---|---|---|
自動車 | ブラケットおよびフレーム | 良好な延性と溶接性 | コスト効率が良く、成形が容易 |
建設 | 構造部品 | 中程度の強度と良好な加工性 | さまざまな加工方法に適している |
製造業 | 機械部品 | 優れた加工性と成形性 | 複雑な形状やデザインを可能にする |
その他の用途には:
- 電気ハウジング
- 農業機器
- 家具製造
これらの用途における1006鋼の選択は、主にコスト、成形性、および溶接性の優れたバランスによるものです。
重要な考慮事項、選択基準、およびさらなる洞察
特性/特性 | [1006鋼] | [AISI 1010] | [AISI 1020] | 簡潔な利点/欠点またはトレードオフの注記 |
---|---|---|---|---|
主要な機械的特性 | 中程度 | 中程度 | 高い | 1020はより良い強度を提供 |
主要な耐食性の側面 | 普通 | 普通 | 普通 | 同様の耐食性 |
溶接性 | 優れた | 良好な | 良好な | 1006は溶接が容易です |
加工性 | 良好な | 良好な | より良い | 1020はより加工しやすい |
成形性 | 優れた | 良好な | 良好な | 1006は成形に最適 |
概算相対コスト | 低い | 低い | 中程度 | 1006はコスト効率が良い |
典型的な入手可能性 | 高い | 高い | 高い | すべてのグレードが広く入手可能 |
1006鋼を選択する場合、そのコスト効率と入手可能性を考慮する必要があります。特に高強度が重要でない用途に適しています。優れた溶接性と成形性により、多くの製造プロセスで好まれる選択肢です。ただし、より高い強度や耐食性が求められる用途には、AISI 1010やAISI 1020のような代替グレードがより適している場合があります。
要約すると、1006鋼はさまざまな用途に適した特性のバランスを提供する多用途の低炭素軟鋼です。そのコスト効率と加工のしやすさは、さまざまな産業での定番品となり続けています。
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