N690鋼：特性と主要な応用の概要

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N690鋼、別名ボーラーN690は、高性能なステンレス鋼で、マルテンサイト系ステンレス鋼に分類されます。この鋼種は、主にクロム、モリブデン、バナジウムを合金成分としており、硬度、耐食性、全体的な機械的特性を大幅に向上させます。N690は特に優れた刃持ちと摩耗抵抗が知られており、高品質なナイフや切削工具の製造に人気があります。

包括的な概要

N690鋼はマルテンサイト系ステンレス鋼として分類されており、高炭素含量と熱処理による硬化能力が特徴です。N690に含まれる主な合金元素は以下の通りです：

  • クロム (Cr)：通常約17％で、耐食性を提供し、鋼の硬度に寄与します。
  • モリブデン (Mo)：約1.1％で、浸食および隙間腐食に対する抵抗を高めます。
  • バナジウム (V)：約0.2％で、摩耗抵抗を改善し、微細な結晶構造を実現します。

これらの元素の組み合わせにより、N690鋼は顕著な硬度を示し、適切な熱処理を施すことで通常58-60 HRCのロックウェル硬度に達します。

利点と制限

利点 (長所) 制限 (短所)
優れた刃持ちと摩耗抵抗 低合金鋼に比べて加工が難しい
良好な耐食性、さまざまな環境に適する 適切に熱処理されないと脆性が出やすい
高硬度と強度で、切削工具に理想的 チッピングやクラッキングを避けるために慎重な取り扱いが必要
切れ味をしっかり保持し、ナイフの用途で人気 オーステナイト系ステンレス鋼に比べて延性が限られている

N690鋼は、市場で特にナイフ製造業界に特化したニッチを築いており、その特性は非常に評価されています。その歴史的な意義は、高品質な工具鋼を生産することで知られるボーラー社によって開発されたことに結びついており、さまざまな用途での性能のベンチマークとしてN690を確立しました。

代替名、規格、および同等物

標準機関 指定/グレード 発源国/地域 メモ/備考
UNS S69030 アメリカ N690に最も近い同等物
AISI/SAE 440C アメリカ 成分の違いはわずか；440Cは炭素含量が高い
ASTM A276 アメリカ ステンレス鋼バーの一般規格
EN 1.4528 ヨーロッパ 欧州規格における同等グレード
JIS SUS440C 日本 類似の特性だが、異なる熱処理反応

N690は、しばしば440Cと比較されますが、N690の方がクロム含有量が高いため耐食性が向上し、440Cは炭素含量によるわずかに高い硬度を提供する可能性があります。この区別は、特に耐食性が重要な環境下で特定の用途に対する鋼の選択に影響を与える可能性があります。

主な特性

化学組成

元素 (記号と名称) 割合範囲 (%)
炭素 (C) 0.90 - 1.00
クロム (Cr) 16.0 - 17.0
モリブデン (Mo) 1.0 - 1.2
バナジウム (V) 0.1 - 0.3
マンガン (Mn) 0.5 - 1.0
シリコン (Si) 0.5 max
リン (P) 0.03 max
硫黄 (S) 0.03 max

N690鋼の主要合金元素の役割は以下の通りです：

  • クロム：耐食性と硬度を向上させます。
  • モリブデン：浸食抵抗を改善し、全体的な耐久性を高めます。
  • バナジウム：摩耗抵抗に寄与し、結晶構造を細かくし、機械的特性を向上させます。

機械的特性

特性 条件/温度 試験温度 典型的な値/範囲 (メートル法 - SI 単位) 典型的な値/範囲 (インチ法) 試験方法の参考規格
引張強度 焼入れ＆焼きならし 常温 1000 - 1100 MPa 145 - 160 ksi ASTM E8
降伏強度 (0.2％オフセット) 焼入れ＆焼きならし 常温 800 - 900 MPa 116 - 130 ksi ASTM E8
伸び 焼入れ＆焼きならし 常温 12 - 15% 12 - 15% ASTM E8
硬度 焼入れ＆焼きならし 常温 58 - 60 HRC 58 - 60 HRC ASTM E18
衝撃強度 焼入れ＆焼きならし -20 °C 30 - 40 J 22 - 30 ft-lbf ASTM E23

高い引張強度と降伏強度、良好な硬度の組み合わせにより、N690鋼は高い機械負荷と構造的完全性が要求される用途に適します。さまざまな条件下でこれらの特性を維持する能力は、摩耗や衝撃を受けるツールやコンポーネントにとって重要です。

物理的特性

特性 条件/温度 値 (メートル法 - SI 単位) 値 (インチ法)
密度 - 7.8 g/cm³ 0.282 lb/in³
融点/範囲 - 1400 - 1450 °C 2552 - 2642 °F
熱伝導率 20 °C 25 W/m·K 14.5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
比熱容量 20 °C 500 J/kg·K 0.119 BTU/lb·°F
電気抵抗率 20 °C 0.75 μΩ·m 0.0013 Ω·in

N690の物理特性の実用的な意義は、その用途に明らかです。例えば、高密度はナイフの重さとバランスに寄与し、熱伝導率は切断作業中の熱放散を効果的に行うことを可能にします。融点は高温用途への適性を示しますが、加工中に過熱を避けるための配慮が必要です。

耐食性

腐食性物質 濃度 (%) 温度 (°C/°F) 抵抗評価 メモ
塩化物 3-10 20-60 °C / 68-140 °F 良好 浸食腐食のリスク
酸 (硫酸) 10-30 20-40 °C / 68-104 °F 普通 SCCに対して感受性あり
アルカリ溶液 5-20 20-60 °C / 68-140 °F 良好 耐久性は限られる
大気条件 - - 優れた 屋外用途に適している

N690鋼は、さまざまな腐食環境、特に大気条件や軽度の塩化物に対して良好な耐性を示します。しかし、高塩素環境下では浸食腐食に対して感受性があり、海洋用途には懸念があります。AISI 440Cや154CMなどの他のステンレス鋼と比較して、N690は高いクロム含量により優れた耐食性を提供し、耐久性や寿命が必要な用途に好まれる選択肢となります。

耐熱性

特性/制限 温度 (°C) 温度 (°F) 備考
最大連続使用温度 300 °C 572 °F 高温用途に適しています
最大間欠使用温度 350 °C 662 °F 短期間の高温に耐えられます
スケーリング温度 600 °C 1112 °F この温度を超えると機械的特性を失い始めます

高温でN690鋼は一定の限界まで機械的特性を維持します。しかし、高温に長時間さらされると酸化が進行し、硬度が低下する可能性があります。このため、熱を伴う用途にN690を選ぶ際はこれらの要素を考慮することが重要です。

加工特性

溶接性

溶接プロセス 推奨フィラーメタル (AWS分類) 典型的なシールドガス/フラックス メモ
TIG ER 316L アルゴン 予熱を推奨
MIG ER 308L アルゴン + CO2 溶接後の熱処理を推奨
スティック E308-16 - 熱入力の慎重な管理が必要

N690鋼はさまざまなプロセスで溶接できますが、亀裂を避けるために熱入力の慎重な管理が必要です。予熱が推奨され、溶接後の熱処理が内部応力を和らげ、耐衝撃性を向上させるのに役立ちます。フィラーメタルの選択は、互換性を確保し、耐食性を維持するために重要です。

加工性

加工パラメーター N690鋼 AISI 1212 メモ/ヒント
相対加工性指数 50% 100% 硬度により加工が難しい
典型的な切削速度 (旋削) 30-40 m/min 80-100 m/min 最良の結果を得るために炭化物工具を使用

N690鋼は硬度のため加工が難しい場合があります。最適な条件は、炭化物工具を使用して、工具摩耗を防ぐために低い切削速度を維持することを含んでいます。所望の表面仕上げを達成するためには、適切な冷却と潤滑が不可欠です。

成形性

N690鋼は特に成形性に優れた鋼ではなく、成形が難しい硬い鋼です。冷間成形は可能ですが、作業硬化を引き起こす可能性があり、曲げ半径や成形プロセスの慎重な管理が必要です。熱間成形はより実現可能ですが、鋼の特性を損なうことを避けるために温度を監視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
アニーリング 800 - 900 °C / 1472 - 1652 °F 1-2時間 空気または油 硬度を下げ、延性を向上させる
焼入れ 1000 - 1100 °C / 1832 - 2012 °F 30分 油または水 硬度を上げる
焼きなまし 200 - 600 °C / 392 - 1112 °F 1時間 空気 脆性を減らし、耐衝撃性を高める

N690鋼の熱処理プロセスは、所望の硬度と耐久性を達成するために焼入れと焼きなましを含みます。焼入れでは、鋼を急速に冷却してマルテンサイト構造を固定すると同時に、焼きなましは内部応力を緩和し、延性を向上させます。これらの変化を理解することは、さまざまな用途における鋼の性能を最適化するために重要です。

典型的な用途と最終用途

業界/セクター 具体的な用途の例 この用途で活用される鋼の主な特性 選択理由 (簡潔に)
ナイフ製造 高級キッチンナイフ 優れた刃持ち、耐食性 料理用途に理想的
工具製造 切削工具 高硬度、摩耗抵抗 耐久性が不可欠
医療機器 外科用工具 耐食性、強度 安全性と衛生要件
航空宇宙 航空機エンジンのコンポーネント 高い強度対重量比、耐熱性 性能にとって重要

N690鋼は高性能材料を必要とする産業で広く使用されています。優れた刃持ちはナイフメーカーに好まれ、強度と耐食性は外科用器具や航空宇宙部品にとって重要です。

重要な考慮事項、選択基準、およびさらなる洞察

特性/特性 N690鋼 440C 154CM 簡潔な長所/短所またはトレードオフノート
主要機械特性 高硬度 高硬度 中程度の硬度 N690は440Cよりも耐食性が良い
主な耐食性側面 良好 普通 良好 N690は塩素環境下で優れています
溶接性 中程度 悪い 中程度 N690は慎重な溶接技術を必要とします
加工性 困難 中程度 良好 N690は154CMよりも加工が難しい
成形性 限られている 中程度 良好 N690は154CMよりも成形性が劣る
概算相対コスト 中程度 低い 中程度 N690は合金元素により一般的に高価
典型的な入手可能性 中程度 高い 中程度 N690は440Cより入手が難しい場合がある

N690鋼を選択する際には、その費用対効果、入手可能性、特定の用途要件を考慮することが含まれます。いくつかの代替品より高価かもしれませんが、その優れた特性はしばしば投資を正当化し、高性能用途に特に有効です。さらに、そ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、N690鋼は多用途で高性能な材料であり、特に硬度、耐食性、および刃持ちが重要なさまざまな用途で優れています。その特性、利点、制限を理解することは、材料選択において情報に基づいた決定を下すために不可欠です。

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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...

    E350鋼（S355JR）：特性と主要な用途

    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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