Fe 360鋼(S235JR):特性と主要な用途

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Fe 360スチール、またはS235JRとして知られるものは、建設および工学用途で広く使用される低炭素構造鋼です。これは非合金構造鋼のカテゴリーに属し、特に軟鋼として分類されています。Fe 360の主な合金元素は炭素で、典型的な炭素含有量は約0.2%以下であり、これが良好な溶接性と成形性に寄与しています。この鋼グレードは、良好な引張強度と延性を含む卓越した機械的特性で知られており、さまざまな構造用途に適しています。

包括的な概要

Fe 360スチールは、強度と延性のバランスで特徴づけられ、建物、橋、その他のインフラプロジェクトの構造部品に人気のある選択肢です。低炭素含有量は、溶接性を向上させ、加工と組み立てを容易にします。この鋼は衝撃に対する良好な抵抗を示し、中程度の負荷に耐えることができ、建設用途において必要不可欠です。

Fe 360スチールのメリット:
- 溶接性:優れた溶接性で、建設プロセスを簡素化します。
- 延性:高い延伸率があり、破断せずに変形が可能です。
- コスト効果:一般的に、高合金鋼と比較してコストが低く、大規模プロジェクトにとって予算に優しい選択肢となります。

Fe 360スチールの制限:
- 耐食性:保護コーティングなしでは腐食環境に対する耐性が限られています。
- 強度の制限:高強度や硬度を必要とする用途には不向きです、高グレードの鋼と比較して。

歴史的に、Fe 360はその有利な特性とコスト効果から建設業界の定番となっています。その広範な使用は、多くの工学用途における標準材料として確立されています。

代替名、標準、および同等物

標準機関 指定/グレード 原産国/地域 ノート/備考
EN S235JR ヨーロッパ Fe 360に最も近い同等物
ASTM A36 アメリカ 成分上の小さな違い
JIS SS400 日本 似た特性だが降伏強度は低い
ISO S235 国際 一般的な同等物、類似の用途
DIN St37-2 ドイツ 歴史的指定、似た特性

S235JRは、A36やSS400などの他のグレードと等価と見なされることが多いですが、降伏強度や衝撃靭性の微妙な違いが特定の用途における性能に影響を与える可能性があることに注意が必要です。たとえば、A36はわずかに高い降伏強度を持っており、荷重支持用途には好ましい場合があります。

主な特性

化学組成

元素(記号と名称) 百分比範囲(%)
C(炭素) 0.12 - 0.20
Si(シリコン) 0.10 - 0.40
Mn(マンガン) 0.40 - 1.20
P(リン) ≤ 0.045
S(硫黄) ≤ 0.045
Fe(鉄) バランス

Fe 360スチールの主な合金元素は、その特性に重要な役割を果たします:
- 炭素(C):強度と硬度を向上させますが、高い量で存在すると延性が低下する可能性があります。
- マンガン(Mn):硬化性と引張強度を向上させ、鋼の全体的な靭性に寄与します。
- シリコン(Si):製鋼中の脱酸剤として働き、強度を向上させることができます。

機械的特性

特性 状態/温度 典型的な値/範囲(メトリック) 典型的な値/範囲(インペリアル) 試験方法の参考標準
引張強度 圧延後 360 - 510 MPa 52 - 74 ksi ASTM E8
降伏強度(0.2%オフセット) 圧延後 235 MPa 34 ksi ASTM E8
延性 圧延後 20% 20% ASTM E8
面積減少率 圧延後 30% 30% ASTM E8
硬度(ブリネル) 圧延後 120 - 160 HB 120 - 160 HB ASTM E10
衝撃強度 シャルピーVノッチ、-20°C ≥ 27 J ≥ 20 ft-lbf ASTM E23

Fe 360スチールの機械的特性は、さまざまな構造用途に適しています。降伏強度は、重要な荷重を支持できる能力を与え、延性と面積減少率は良好な延性を示し、動的荷重や変形が予想される構造には不可欠です。

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 7850 kg/m³ 490 lb/ft³
融点 - 1425 - 1540 °C 2600 - 2800 °F
熱伝導率 室温 50 W/m·K 34.5 BTU·in/h·ft²·°F
比熱容量 室温 460 J/kg·K 0.11 BTU/lb·°F
電気抵抗率 室温 0.0000017 Ω·m 0.0000017 Ω·ft

Fe 360スチールの密度は、構造用途において堅牢な選択肢となります。また、熱伝導率と比熱容量は、熱伝達を含む用途に重要です。融点は、加工プロセス中に高温に耐えることができることを示しています。

耐食性

腐食因子 濃度(%) 温度(°C) 耐性評価 ノート
大気 - - 普通 錆にかかりやすい
塩類 3-5 20-60 不良 ピッティング腐食のリスク
10-20 20-40 推奨しない 急速な劣化
アルカリ 5-10 20-60 普通 中程度の耐性

Fe 360スチールは大気腐食に対する中程度の耐性を示しますが、保護コーティングなしでは錆びやすいです。塩素環境、特に沿岸地域では、ピッティング腐食のリスクが大幅に増加します。ステンレス鋼と比較して、Fe 360の耐食性は限られており、過酷な環境での用途には不向きです。

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 構造用途に適しています
最大間欠使用温度 500 °C 932 °F 限られた曝露
スケーリング温度 600 °C 1112 °F 酸化のリスク

Fe 360スチールは中程度の温度に耐えることができ、さまざまな用途に適しています。ただし、高温では酸化が発生する可能性があり、機械的特性に影響を与えることがあります。高熱を伴う用途には劣化を防ぐために注意が必要です。

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 薄いセクションに適しています
TIG ER70S-2 アルゴン クリーンな溶接、歪みが少ない
SMAW E7018 - 厚いセクションに適しています

Fe 360スチールは高い溶接性を持ち、建設用途に理想的です。厚いセクションの場合、亀裂を避けるために事前加熱が必要になることがあります。溶接後の熱処理は、溶接ゾーンの特性を向上させ、構造的完全性を確保します。

機械加工性

加工パラメータ Fe 360スチール AISI 1212スチール ノート/ヒント
相対加工性指数 70% 100% 良好な加工性ですが、遅い
典型的な切削速度(旋削) 30 m/min 50 m/min 高速度鋼工具を使用

Fe 360スチールは合理的な加工性を提供しますが、高合金鋼ほど加工しやすくはありません。最適な切削速度と工具が、加工操作中のパフォーマンスを向上させることができます。

成形性

Fe 360スチールは優れた成形性を示し、冷間および熱間成形プロセスを可能にします。延性により、破断せずに曲げたり形作ったりできるため、さまざまな構造部品に適しています。工作硬化を避けるためには、加工中の最小曲げ半径を考慮する必要があります。

熱処理

処理プロセス 温度範囲(°C) 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 1 - 2時間 空気 延性を改善し、硬度を減少させる
正規化 850 - 900 1 - 2時間 空気 粒構造を細かくする
焼入れ 800 - 900 30分 水/油 硬度を増加させる

焼鈍や正規化などの熱処理プロセスは、Fe 360スチールの微細構造に大きな影響を与え、機械的特性を向上させることができます。焼鈍は延性を改善し、正規化は粒構造を細かくすることで、靭性を向上させます。

典型的な用途と最終用途

産業/セクター 特定の応用例 この応用で利用される重要な鋼の特性 選択理由(簡潔に)
建設 ビームおよび柱 高強度、良好な溶接性 構造的完全性
自動車 シャーシコンポーネント 延性、成形性 軽量で強い
機械 フレームおよびサポート 衝撃耐性、加工性 荷重下での耐久性
造船 船体構造 耐食性、溶接性 コスト効果が高く信頼性が高い

Fe 360スチールは、ビームおよび柱に広く使用されており、高強度と良好な溶接性が特徴です。自動車産業では、重要な重さと強度のバランスが求められるシャーシコンポーネントに利用されています。

重要な考慮事項、選定基準、さらなる洞察

特性/特性 Fe 360スチール A36スチール S235J2スチール 簡潔な利点/欠点またはトレードオフノート
降伏強度 235 MPa 250 MPa 235 MPa A36はわずかに高い降伏強度を持つ
耐食性 普通 普通 良好 S235J2はより良い耐食性を提供
溶接性 優れた 良好 優れた すべてのグレードは溶接可能ですが、Fe 360が好まれる
加工性 中程度 良好 中程度 A36は加工が簡単
成形性 優れた 良好 優れた すべてのグレードは良好な成形性を持つ
おおよその相対コスト 低い 低い 中程度 Fe 360は一般的にコスト効果があります
典型的な入手性 高い 高い 中程度 Fe 360は広く入手可能

Fe 360スチールをプロジェクトに選定するときは、コスト、入手性、および特定の機械的特性などの考慮が重要です。その優れた溶接性と成形性は、多くの構造用途で好まれる選択を可能にします。ただし、腐食リスクが高い環境では、S235J2のような代替グレードの方が、潜在的に高コストにもかかわらずより適している場合があります。

結論として、Fe 360スチール(S235JR)は、強度、延性、コスト効果のバランスを提供し、さまざまな工学用途に信頼できる選択肢である多用途で広く使用される構造鋼グレードです。

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