IS 2062 スチール: 特性と主な用途
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IS 2062鋼は、インドで広く使用されている構造用鋼のグレードで、主に低炭素軟鋼として分類されます。このグレードは、優れた溶接性、加工性、成形性が特徴であり、さまざまな工学的用途に適しています。IS 2062の主な合金元素には、炭素(C)、マンガン(Mn)、シリコン(Si)が含まれており、これらは機械的特性や性能に大きく影響します。
IS 2062鋼の最も注目すべき特性は、良好な引張強度、延性、および靭性です。特定のグレードや処理によって異なるものの、通常、降伏強度は約250 MPaから350 MPa、引張強度は410 MPaから510 MPaの範囲です。鋼の低炭素含有量は優れた溶接性に寄与し、複雑な形状や構造への容易な加工を可能にします。
利点と制限
利点:
- 溶接性:IS 2062は非常に溶接しやすく、建設や製造に最適です。
- 延性:鋼の延性はエネルギーを吸収し、破損することなく変形することを可能にし、地震対策用途において重要です。
- コスト効果:一般的に、高合金鋼と比較して手頃な価格で、建設業界で人気の選択肢です。
制限:
- 耐腐食性:IS 2062は腐食性環境に対して限られた耐性を持ち、特定の用途では保護コーティングが必要です。
- 強度の制限:良好な強度を持っていますが、高強度材料を必要とする用途には適さない場合があります。
歴史的に、IS 2062はインドの産業発展において重要な役割を果たし、橋梁、建物、および他のインフラプロジェクトの建設に広く使用されてきました。
代替名称、規格、及び同等品
標準機関 | 指定/グレード | 出身国/地域 | 注記/備考 |
---|---|---|---|
UNS | G10180 | アメリカ | IS 2062の最も近い同等物 |
AISI/SAE | 1018 | アメリカ | 小さな組成の違い |
ASTM | A36 | アメリカ | 類似の特性だが降伏強度は低い |
EN | S235JR | ヨーロッパ | 比較可能だが化学組成が異なる |
DIN | St37-2 | ドイツ | 類似の用途、やや異なる特性 |
JIS | SS400 | 日本 | 構造用途で一般的に使用 |
GB | Q235 | 中国 | 降伏強度に小さな違いがある同等品 |
ISO | 630 | 国際 | 一般的な構造用鋼の標準 |
これらの同等グレードの違いは、降伏強度、延性、溶接性など、特定の用途の要件に基づいて選択に影響を及ぼすことがあります。
主な特性
化学組成
元素(記号と名称) | 含有範囲(%) |
---|---|
C(炭素) | 0.12 - 0.20 |
Mn(マンガン) | 0.30 - 0.60 |
Si(シリコン) | 0.10 - 0.40 |
P(リン) | ≤ 0.04 |
S(硫黄) | ≤ 0.05 |
Fe(鉄) | 残り |
IS 2062における炭素の主な役割は、強度と硬度を向上させることであり、マンガンは硬化性と靭性を改善します。シリコンは鋼の製造中に脱酸を助け、強度を向上させます。低いリンと硫黄の含有量は、より良い延性と溶接性を確保します。
機械的特性
特性 | 状態/温度状態 | 試験温度 | 典型的な値/範囲(メートル法) | 典型的な値/範囲(インペリアル) | 試験方法の参照規格 |
---|---|---|---|---|---|
引張強度 | 熱間圧延状態 | 室温 | 410 - 510 MPa | 59.5 - 73.8 ksi | ASTM E8 |
降伏強度(0.2%オフセット) | 熱間圧延状態 | 室温 | 250 - 350 MPa | 36.3 - 50.8 ksi | ASTM E8 |
伸び | 熱間圧延状態 | 室温 | 20 - 25% | 20 - 25% | ASTM E8 |
硬度(ブリネル) | 熱間圧延状態 | 室温 | 120 - 170 HB | 120 - 170 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 |
これらの機械的特性の組み合わせにより、IS 2062は引張、圧縮、曲げなど、さまざまな荷重条件下で良好な構造的完全性を必要とする用途に適しています。
物理的特性
特性 | 状態/温度 | 値(メートル法) | 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/(hr·ft²·°F) |
比熱容量 | 室温 | 0.486 kJ/kg·K | 0.116 BTU/lb·°F |
電気抵抗率 | 室温 | 0.0000017 Ω·m | 0.0000017 Ω·in |
熱膨張係数 | 室温 | 11.5 x 10⁻⁶ /K | 6.4 x 10⁻⁶ /°F |
IS 2062の密度と融点は、高温用途に適していることを示し、一方で熱伝導率と比熱容量は熱移動を含む用途に重要です。
耐腐食性
腐食性物質 | 濃度(%) | 温度(°C) | 耐性評価 | 注記 |
---|---|---|---|---|
大気 | 変動 | 常温 | 良好 | 保護なしで錆びるリスク |
塩化物 | 変動 | 常温 | 悪い | ピッティング腐食に対して感受性がある |
酸 | 変動 | 常温 | 悪い | 酸性環境には推奨されない |
アルカリ性 | 変動 | 常温 | 良好 | 中程度の耐性があるが、保護措置が推奨される |
IS 2062鋼は大気腐食に対して良好な耐性を示しますが、塩化物環境ではピッティングや応力腐食割れに対して感受性があります。AISI 304のようなステンレス鋼と比較すると、IS 2062は厳しい環境下で保護コーティングが必要です。
熱耐性
特性/限界 | 温度(°C) | 温度(°F) | 備考 |
---|---|---|---|
最大連続使用温度 | 400 °C | 752 °F | 構造用途に適している |
最大間欠使用温度 | 450 °C | 842 °F | 短期的な露出のみ |
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がある |
クリープ強度の考慮は約 | 300 °C | 572 °F | 高温では性能が低下する場合がある |
高温では、IS 2062はその構造的完全性を維持しますが、酸化やスケーリングが発生する可能性があります。長期的な高温での使用には推奨されません。
加工特性
溶接性
溶接プロセス | 推奨されるフィラー金属(AWS分類) | 典型的なシールドガス/フラックス | 注記 |
---|---|---|---|
SMAW | E7018 | アルゴン/CO2 | 厚い部分には予熱が推奨される |
GMAW | ER70S-6 | アルゴン/CO2 | 良好な浸透性とビードの外観 |
FCAW | E71T-1 | フラックスコア | 屋外用途に適している |
IS 2062は、SMAW、GMAW、FCAWなどのさまざまなプロセスを使用して非常に溶接しやすいです。厚い部分には割れを防ぐために予熱が必要となる場合があります。溶接後の熱処理は、溶接部の機械的特性を向上させることができます。
加工性
加工パラメータ | [IS 2062] | AISI 1212 | ノート/ヒント |
---|---|---|---|
相対加工可能指数 | 70% | 100% | IS 2062は1212よりも加工性が劣るが、ほとんどの操作に適している。 |
典型的な切削速度(旋盤) | 30 m/min | 50 m/min | 性能を向上させるためにカーバイド工具を使用する。 |
IS 2062は良好な加工性を持っていますが、一部の高炭素鋼ほど加工しやすくはありません。最適な条件には、鋭い工具と適切な切削速度を使用して工具の摩耗を最小限に抑えることが含まれます。
成形性
IS 2062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。低炭素含有量は、亀裂なく形成できる能力に寄与します。ただし、作業硬化を避けるために曲げ半径に注意を払う必要があります。
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 | 空気または水 | 延性を向上させ、硬度を下げる |
正規化 | 850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F | 1 - 2時間 | 空気 | 粒構造を精製し、靭性を向上させる |
焼入れ | 800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F | 1時間 | 油または水 | 硬度と強度を増加させる |
アニーリングや正規化などの熱処理プロセスは、IS 2062の機械的特性を大幅に向上させることができます。これらの処理は微細構造を精製し、延性と靭性を向上させます。
典型的な用途と最終用途
業界/セクター | 具体的な応用例 | この応用で利用される主な鋼の特性 | 選択の理由 |
---|---|---|---|
建設 | 建物のフレーム | 高強度、延性 | 構造的完全性 |
自動車 | シャーシ部品 | 良好な溶接性、成形性 | 加工が容易 |
製造 | 機械部品 | 靭性、加工性 | コスト効率的 |
造船 | 船体構造 | 耐腐食性、強度 | 耐久性 |
その他の用途には以下が含まれます:
* 橋:強度と延性から利用されています。
* パイプライン:溶接性により流体輸送に適しています。
* 鉄道レール:必要な強度と靭性を提供します。
IS 2062は、強度、延性、コスト効果のバランスにより、さまざまな構造的および機械的部品において多目的な選択肢として選ばれています。
重要な考慮事項、選択基準、およびさらなる洞察
特徴/特性 | IS 2062 | A36 | S235JR | 簡単な利点/欠点またはトレードオフの注記 |
---|---|---|---|---|
主要機械特性 | 降伏強度 | 250 MPa | 235 MPa | IS 2062はより高い降伏強度を提供します |
主要な耐腐食性の側面 | 良好 | 良好 | 優れた | S235JRはより良い耐腐食性を持っています |
溶接性 | 優秀 | 良好 | 良好 | すべてのグレードが溶接可能ですが、IS 2062が優れています |
加工性 | 中程度 | 良好 | 中程度 | A36は加工が簡単です |
成形性 | 優秀 | 良好 | 良好 | すべてのグレードが成形可能ですが、IS 2062が最適です |
相対的なコストの概算 | 低い | 低い | 中程度 | IS 2062はコスト効果が高いです |
一般的な入手可能性 | 高い | 高い | 高い | すべてのグレードが広く入手可能です |
IS 2062を選択する際の考慮事項には、コスト効果、入手可能性、および特定の用途への適合性が含まれます。優れた機械的特性を提供しますが、腐食抵抗性が特定の環境で保護措置を必要とする場合があります。鋼の磁気特性は最小限であり、磁気干渉が懸念される用途に適しています。
要約すると、IS 2062鋼はインドで広く使用されている多目的な構造用鋼グレードで、強度、延性、コスト効果のバランスを提供します。その特性により、さまざまな用途に適していますが、腐食抵抗に関する制限を慎重に考慮することが最適な性能を確保するために不可欠です。