836鋼：特性と主要な用途の概要

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836 スチールは中炭素合金鋼に分類され、主に優れた強度、靭性、耐摩耗性の組み合わせで知られています。この鋼種は通常、機械的特性およびさまざまな用途における全体的な性能を大幅に向上させるマンガン、クロム、ニッケルなどの合金元素を含んでいます。

包括的概要

836 スチールの主な合金元素は以下の通りです：

  • マンガン (Mn)：硬化性と強度を高めます。
  • クロム (Cr)：耐食性と硬度を向上させます。
  • ニッケル (Ni)：靭性と衝撃強度を増加させます。

これらの元素は、構造的完全性を維持しながら高応力環境に耐える鋼の能力に寄与します。

主な特性：
- 強度：高い引張強度および降伏強度を持ち、荷重を支える用途に適しています。
- 靭性：特に低温での優れた衝撃抵抗。
- 耐摩耗性：摩耗に対する良好な抵抗性を持ち、摩擦を受ける部品に最適です。

利点：
- 高い強度対重量比。
- 良好な加工性と溶接性。
- 自動車や構造部品を含むさまざまな工学用途に多用途です。

制限事項：
- ステンレス鋼に比べて中程度の耐食性。
- 最適な特性を得るためには適切な熱処理が必要です。

歴史的に見て、836 スチールはその好ましい機械的特性と適応性により、さまざまな産業で利用されており、強度と耐久性を必要とする部品の製造に一般的に選ばれています。

代替名称、規格、および同等品

規格組織 指定/グレード 原産国/地域 ノート/備考
UNS G83600 アメリカ合衆国 AISI 4130 に最も近い同等品
AISI/SAE 836 アメリカ合衆国 中炭素合金鋼
ASTM A829 アメリカ合衆国 合金鋼の標準仕様
EN 1.8511 ヨーロッパ 類似の特性、わずかな組成の違い
JIS S45C 日本 比較可能だが、炭素含量が異なる
ISO 683-1 国際 合金鋼の一般的な分類

上の表は、836 スチールのさまざまな規格と同等品を示しています。特に、AISI 4130 や S45C のようなグレードはしばしば同等と見なされますが、特定の用途における性能に影響を与える組成の微妙な違いを示す場合があります。たとえば、AISI 4130 はやや低い炭素含量を持ち、これが硬化性や強度に影響を及ぼす可能性があります。

主な特性

化学組成

元素 (記号と名前) 割合範囲 (%)
C (炭素) 0.30 - 0.40
Mn (マンガン) 0.60 - 0.90
Cr (クロム) 0.50 - 1.00
Ni (ニッケル) 0.40 - 0.70
Si (シリコン) 0.15 - 0.40
P (リン) ≤ 0.035
S (硫黄) ≤ 0.035

主要合金元素の役割：
- 炭素：硬度と強度に影響を及ぼす主要な元素。炭素含量が高いほど、通常は硬度が増しますが、延性は低下する可能性があります。
- マンガン：硬化性と強度を向上させ、応力下での性能を向上させます。
- クロム：摩耗抵抗と靭性を改善し、高応力用途に適しています。
- ニッケル：靭性と衝撃強度を増加させ、特に低温環境で有益です。

機械的特性

特性 条件/温度 試験温度 典型値/範囲 (メトリック) 典型値/範囲 (インペリアル) 試験方法の基準規格
引張強度 焼鈍 室温 620 - 750 MPa 90 - 110 ksi ASTM E8
降伏強度 (0.2% オフセット) 焼鈍 室温 350 - 450 MPa 51 - 65 ksi ASTM E8
伸び 焼鈍 室温 20 - 25% 20 - 25% ASTM E8
硬度 (ブリネル) 焼鈍 室温 170 - 230 HB 170 - 230 HB ASTM E10
衝撃強度 (シャルピー) 焼鈍 -20 °C 30 - 50 J 22 - 37 ft-lbf ASTM E23

836 スチールの機械的特性は、高強度と靭性を必要とする用途に適しています。その降伏強度と引張強度は特に構造用途での利点であり、伸びは良好な延性を示し、破断することなく変形を可能にします。

物理的特性

特性 条件/温度 値 (メトリック) 値 (インペリアル)
密度 室温 7.85 g/cm³ 0.284 lb/in³
融点 - 1425 - 1540 °C 2600 - 2800 °F
熱伝導率 室温 50 W/m·K 29 BTU·in/(hr·ft²·°F)
比熱容量 室温 460 J/kg·K 0.11 BTU/lb·°F
電気抵抗率 室温 0.0000015 Ω·m 0.0000005 Ω·in

主要物理特性の重要性：
- 密度：836 スチールの密度は、重量に敏感な用途にとって重要な単位体積あたりの質量を示します。
- 熱伝導率：中程度の熱伝導率は、高温用途での効果的な熱放散を可能にします。
- 比熱容量：この特性は、温度変動が発生する用途で重要であり、材料の温度を変化させるために必要なエネルギー量を示しています。

耐食性

腐食性物質 濃度 (%) 温度 (°C/°F) 抵抗評価 ノート
塩化物 3 - 10 20 - 60 / 68 - 140 普通 ピッティング腐食のリスク
硫酸 10 - 30 20 - 40 / 68 - 104 不良 推奨されません
水酸化ナトリウム 5 - 20 20 - 60 / 68 - 140 良好 中程度の抵抗性
大気 - - 良好 一般的に適している

836 スチールは、特に大気条件下で中程度の耐食性を示します。ただし、塩化物環境ではピッティングに対して敏感であり、酸性条件では避けるべきです。304 や 316 などのステンレス鋼に比べると、836 スチールの耐食性は限られており、海洋や非常に腐食性の環境には不向きです。

耐熱性

特性/制限 温度 (°C) 温度 (°F) 備考
最大連続使用温度 400 °C 752 °F 長時間の曝露に適しています
最大断続使用温度 450 °C 842 °F 短期的な曝露
スケーリング温度 600 °C 1112 °F この温度を超えると酸化のリスク
クリープ強度の考慮事項 400 °C 752 °F この温度で劣化し始める

高温時に836 スチールは良好な機械的特性を維持しますが、酸化やスケーリングを防ぐために400 °C (752 °F) を超える温度への長時間露出を避ける必要があります。そのクリープ強度は、熱サイクルを伴う用途に適しています。

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 ノート
MIG ER70S-6 アルゴン + CO2 薄い部品に良好
TIG ER80S-Ni アルゴン 予熱が必要
スティック E7018 - 厚い部分に適しています

836 スチールは一般的に溶接可能と見なされますが、クラックのリスクを最小限に抑えるために予熱が推奨されます。溶接後の熱処理は、溶接部の特性をさらに向上させ、構造的完全性を確保します。

加工性

加工パラメータ 836 スチール AISI 1212 ノート/ヒント
相対加工性指数 70% 100% 836 は 1212 よりも加工性が低い
典型切削速度 (旋盤) 40 m/min 60 m/min 工具を適切に調整してください

836 スチールの加工性は中程度で、最適な結果を得るためには適切な工具と切削速度が必要です。効果的な加工には高速度鋼またはカーバイド工具を使用することが推奨されます。

成形性

836 スチールは良好な成形性を示し、冷間および熱間成形プロセスの両方に対応できます。ただし、冷間加工中に過度の工作硬化を避けるために注意が必要であり、破損を引き起こす可能性があります。材料の完全性を維持するために、推奨される曲げ半径を遵守する必要があります。

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
焼鈍 600 - 700 / 1112 - 1292 1 - 2 時間 空気 軟化、延性を改善
急冷 + 焼戻し 850 - 900 / 1562 - 1652 1 時間 油または水 硬化、所望の硬度を達成
正規化 800 - 900 / 1472 - 1652 1 時間 空気 結晶構造を精製

熱処理プロセスは836 スチールの微細構造と特性に大きな影響を与えます。焼鈍は鋼を軟化させ、急冷と焼戻しは硬度と強度を向上させます。正規化は結晶構造を精製し、全体的な靭性を改善します。

典型的な用途と最終用途

産業/分野 特定の応用例 この用途で利用される主な鋼の特性 選択理由 (簡潔)
自動車 ギアとシャフト 高い強度、靭性 荷重を支える部品
建設 構造ビーム 強度、溶接性 構造的完全性に不可欠
石油・ガス ドリルビット 摩耗抵抗、靭性 高応力環境
機械 クランクシャフト 強度、疲労抵抗 性能に重要

その他の用途には：
- 重機部品
- 航空宇宙部品
- 工具と金型

これらの用途に836 スチールを選択する理由は主に、その優れた機械的特性により、過酷な条件下での信頼性と性能が確保されるためです。

重要な考慮事項、選択基準、その他の洞察

特性/プロパティ 836 スチール AISI 4130 S45C 簡潔な利点/欠点またはトレードオフノート
主な機械的特性 高強度 中程度の強度 高強度 836 は AISI 4130 よりも靭性が優れています
主な耐食性の側面 中程度 不良 普通 836 は腐食性のない環境により適しています
溶接性 良好 普通 良好 836 は最適な結果のために予熱が必要です
加工性 中程度 高い 中程度 AISI 4130 は加工が容易です
成形性 良好 普通 良好 836 は応力下でも成形性を維持します
おおよその相対コスト 中程度 中程度 低い 高性能用途にコスト効果的
典型的な入手可能性 一般的 一般的 一般的 さまざまな形状で広く入手可能

836 スチールを選定する際には、コスト効果、入手可能性、特定の用途要件などの考慮が重要です。その強度、靭性、および溶接性のバランスは、さまざまな工学用途において多用途な選択肢となります。ただし、その中程度の耐食性は、高い腐食環境での使用に制限を設ける可能性があり、代替材料の方が適している場合があります。

結論として、836 スチールは信頼性の高い中炭素合金鋼として際立っており、幅広い産業用途に応じた特性のユニークな組み合わせを提供します。その適応性は、その機械的および物理的特性と相まって、現代のエンジニアリングにおける重要性を続けていくことを保証します。

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1件のコメント

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Tyler

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    E350スチール（S355JRとしても知られている）は、建設や工学の用途で広く使用される構造用鋼材グレードです。低炭素の軟鋼として分類され、E350は優れた溶接性、良好な加工性、適度な強度を特徴としています。E350の主な合金元素は、炭素（C）、マンガン（Mn）、シリコン（Si）であり、これらが機械的特性と全体的な性能に寄与しています。 包括的な概要 E350鋼は、強度、延性、靭性のバランスが良いため、主に構造用途で使用されます。約350 MPaの降伏強度を持ち、橋や建物など、荷重支持能力が必要なさまざまな工学的用途に適しています。低炭素含有量は溶接性を向上させ、溶接構造物における好ましい選択肢となります。 主な特性： - 強度： E350は、構造用途に適した良好な降伏強度を提供します。 - 延性： 鋼は優れた伸長性を示し、破断することなく変形できます。 - 溶接性： 低炭素含有量は、建設用途において重要な簡単な溶接を促進します。 利点： - 高い強度対重量比により、軽量構造が可能です。 - 優れた溶接性と加工性により、加工コストを削減します。 - 低温でも良好な靭性があり、さまざまな環境条件に適しています。 制限： - 高合金鋼に比べて腐食抵抗が限られており、特定の環境では保護コーティングが必要です。 - 高温での機械的特性が低下するため、高温用途には適していません。 E350鋼は、その汎用性と信頼性により市場において重要な位置を占めており、建設業界の必需品となっています。 別名、基準、および同等品 基準機関 指定/グレード...

  • DX51D鋼：特性と主要用途の概要

    DX51Dスチールは、主に低炭素微鋼として分類される亜鉛メッキ鋼の広く認識されたグレードです。その優れた成形性と溶接性に特徴づけられ、特に自動車や建設業界においてさまざまな用途で人気の選択肢となっています。DX51Dの主な合金元素には、一般的に炭素（C）含有量が0.2％未満の鉄（Fe）と、微量のマンガン（Mn）、リン（P）、硫黄（S）が含まれます。スチールを亜鉛（Zn）でコーティングする亜鉛メッキプロセスは、その耐腐食性を大幅に向上させます。 包括的な概要 DX51Dスチールは、良好な機械的特性と耐腐食性を要求される用途で主に使用されます。その低炭素含有量は、優れた延性と成形性に寄与し、容易に形状を変えたり溶接したりすることが可能です。亜鉛メッキプロセスは、スチールを錆から保護するだけでなく、見た目にも機能的にも美しい滑らかな表面仕上げを提供します。 DX51Dスチールの利点： - 耐腐食性：亜鉛コーティングが環境要因から保護バリアを提供します。 - 成形性：低い炭素含有量により、容易に形状変更や曲げが可能です。 - 溶接性：標準的な方法を使用して溶接することができ、さまざまな用途に対応可能です。 DX51Dスチールの制限： - 強度：高炭素鋼と比較すると、DX51Dは高い強度を必要とする用途には適していない可能性があります。 - 温度感度：高温での性能が劣化する可能性があり、高温環境での使用が制限されます。 歴史的に、DX51Dは軽量構造の開発において重要な役割を果たしてきました。特に自動車セクターでは、燃費効率のために重さの削減が重要です。 別名、規格、および同等物 標準組織 指定/グレード 出身国/地域 ノート/備考 EN DX51D ヨーロッパ ASTM A653の最も近い同等品 ASTM A653 アメリカ 微小な成分の違い...

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    DX51D鋼：特性と主要用途の概要

    DX51Dスチールは、主に低炭素微鋼として分類される亜鉛メッキ鋼の広く認識されたグレードです。その優れた成形性と溶接性に特徴づけられ、特に自動車や建設業界においてさまざまな用途で人気の選択肢となっています。DX51Dの主な合金元素には、一般的に炭素（C）含有量が0.2％未満の鉄（Fe）と、微量のマンガン（Mn）、リン（P）、硫黄（S）が含まれます。スチールを亜鉛（Zn）でコーティングする亜鉛メッキプロセスは、その耐腐食性を大幅に向上させます。 包括的な概要 DX51Dスチールは、良好な機械的特性と耐腐食性を要求される用途で主に使用されます。その低炭素含有量は、優れた延性と成形性に寄与し、容易に形状を変えたり溶接したりすることが可能です。亜鉛メッキプロセスは、スチールを錆から保護するだけでなく、見た目にも機能的にも美しい滑らかな表面仕上げを提供します。 DX51Dスチールの利点： - 耐腐食性：亜鉛コーティングが環境要因から保護バリアを提供します。 - 成形性：低い炭素含有量により、容易に形状変更や曲げが可能です。 - 溶接性：標準的な方法を使用して溶接することができ、さまざまな用途に対応可能です。 DX51Dスチールの制限： - 強度：高炭素鋼と比較すると、DX51Dは高い強度を必要とする用途には適していない可能性があります。 - 温度感度：高温での性能が劣化する可能性があり、高温環境での使用が制限されます。 歴史的に、DX51Dは軽量構造の開発において重要な役割を果たしてきました。特に自動車セクターでは、燃費効率のために重さの削減が重要です。 別名、規格、および同等物 標準組織 指定/グレード 出身国/地域 ノート/備考 EN DX51D ヨーロッパ ASTM A653の最も近い同等品 ASTM A653 アメリカ 微小な成分の違い...

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  • デュアルフェーズ鋼：特性と主要な用途

    二相鋼（DP鋼）は、その独特の微細構造によって特徴づけられる高度な高強度鋼の一種であり、柔らかいフェライト相と硬いマルテンサイト相の混合から成り立っています。この組み合わせは、強度、延性、および成形性の優れたバランスを提供し、二相鋼は特に自動車および構造用途に適しています。二相鋼における主な合金元素は通常、炭素、マンガン、およびシリコンを含み、これらは材料の機械的特性および全体的な性能を向上させる上で重要な役割を果たします。 包括的な概要 二相鋼は低合金鋼に分類され、制御された加工技術を通じて二相微細構造を達成するように特別に設計されています。主な合金元素は次の通りです： 炭素（C）: 固溶体強化とマルテンサイトの形成を通じて強度と硬度を向上させます。 マンガン（Mn）: 硬化能力を向上させ、マルテンサイト相の形成に寄与します。 シリコン（Si）: 脱酸剤として機能し、フェライト相の強度を改善することができます。 二相鋼の最も重要な特性は次の通りです： 高い強度対重量比: 相の組み合わせにより、高い引張強度を維持しながら軽量性を確保します。 優れた延性: フェライト相は良好な伸びと成形性を提供し、複雑な形状に適しています。 優れた疲労抵抗性: 微細構造はストレスを分散させ、疲労性能を向上させます。 利点: - エネルギー吸収能力による自動車用途での衝突安全性の向上。 - 複雑な形状を製造するための成形性の向上。 - 高い強度により薄い断面が可能になり、重量および材料コストを削減します。 制限事項: - マルテンサイトの存在により、他の鋼種と比較して溶接性が限定されています。 - 適切に処理されない場合、低温での靭性が低下する可能性があります。 二相鋼は自動車産業で非常に重要な役割を果たしており、特にシャシーやボディ構造のような高強度および安全性を必要とするコンポーネントに使用されています。その歴史的な重要性は、安全性を損なうことのない軽量材料への需要に応じて開発されたことにあります。 代替名、規格、及び同等品...

    デュアルフェーズ鋼：特性と主要な用途

    二相鋼（DP鋼）は、その独特の微細構造によって特徴づけられる高度な高強度鋼の一種であり、柔らかいフェライト相と硬いマルテンサイト相の混合から成り立っています。この組み合わせは、強度、延性、および成形性の優れたバランスを提供し、二相鋼は特に自動車および構造用途に適しています。二相鋼における主な合金元素は通常、炭素、マンガン、およびシリコンを含み、これらは材料の機械的特性および全体的な性能を向上させる上で重要な役割を果たします。 包括的な概要 二相鋼は低合金鋼に分類され、制御された加工技術を通じて二相微細構造を達成するように特別に設計されています。主な合金元素は次の通りです： 炭素（C）: 固溶体強化とマルテンサイトの形成を通じて強度と硬度を向上させます。 マンガン（Mn）: 硬化能力を向上させ、マルテンサイト相の形成に寄与します。 シリコン（Si）: 脱酸剤として機能し、フェライト相の強度を改善することができます。 二相鋼の最も重要な特性は次の通りです： 高い強度対重量比: 相の組み合わせにより、高い引張強度を維持しながら軽量性を確保します。 優れた延性: フェライト相は良好な伸びと成形性を提供し、複雑な形状に適しています。 優れた疲労抵抗性: 微細構造はストレスを分散させ、疲労性能を向上させます。 利点: - エネルギー吸収能力による自動車用途での衝突安全性の向上。 - 複雑な形状を製造するための成形性の向上。 - 高い強度により薄い断面が可能になり、重量および材料コストを削減します。 制限事項: - マルテンサイトの存在により、他の鋼種と比較して溶接性が限定されています。 - 適切に処理されない場合、低温での靭性が低下する可能性があります。 二相鋼は自動車産業で非常に重要な役割を果たしており、特にシャシーやボディ構造のような高強度および安全性を必要とするコンポーネントに使用されています。その歴史的な重要性は、安全性を損なうことのない軽量材料への需要に応じて開発されたことにあります。 代替名、規格、及び同等品...

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