Q195鋼：特性と主要用途の概要

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Q195鋼は、主に構造用途に使用される低炭素鋼グレードです。中国のGB規格に分類されており、その炭素含有量は通常0.06％から0.12％程度で、優れた延性と溶接性を有します。Q195の主な合金元素には、強度と硬度を高めるマンガンと、耐腐食性を改善し製鋼時の脱酸を助けるシリコンが含まれています。

総合概要

Q195鋼は、優れた機械的性質を持ち、良好な引張強度と延伸性を備えているため、さまざまなエンジニアリング用途に適しています。その低炭素含有量により、加工や溶接が容易であり、建設および製造セクターで好まれる選択肢となっています。この鋼は、約195 MPaの降伏強度を示し、多くの構造用途に対して十分な強度を持ちながら、延伸率は通常20％から25％の範囲であり、良好な成形性を示します。

Q195鋼の利点：
- 優れた溶接性：低炭素含有量により、クラックのリスクなしに容易に溶接できます。
- 良好な延性：高い延伸値があり、破損前に大きな変形が可能で、曲げや成形を必要とする用途に最適です。
- コスト効率性：一般に高グレードの鋼と比較してコストが低いため、予算に敏感なプロジェクトに人気があります。

Q195鋼の制限：
- 低い強度：高炭素または合金鋼と比較して、Q195は高ストレス用途には適さない場合があります。
- 限られた耐腐食性：穏やかな環境では適切に機能しますが、厳しい条件下では保護コーティングが必要です。

歴史的に、Q195は中国の鋼鋼業界で主流であり、ワイヤー、棒材、さまざまな構造部品の製造に頻繁に使用されています。その市場での一般性は、その汎用性と原材料の広範な入手可能性に起因しています。

代替名、規格、および同等品

規格機関 指定/グレード 原産国/地域 ノート/備考
UNS G10100 米国 Q195に最も近い同等品
AISI/SAE 1010 米国 微細な成分の違い
ASTM A36 米国 より高い強度、構造用途に適した
EN S235JR 欧州 降伏強度で比較可能
DIN St37-2 ドイツ 似た特性、欧州で広く使用されている
JIS SS400 日本 成分に若干の違いがある同等品
GB Q195 中国 標準の指定

上記の表は、Q195鋼のさまざまな規格と同等品を示しています。これらのグレードの多くは同等と見なされますが、成分や機械的特性の微妙な違いが特定の用途での性能に影響を与える可能性があります。たとえば、A36鋼はより高い降伏強度を提供し、重い構造用途により適していますが、Q195の低い炭素含有量はその溶接性を高めています。

主要特性

化学成分

元素（記号と名称） 割合範囲 (%)
C（炭素） 0.06 - 0.12
Mn（マンガン） 0.30 - 0.70
Si（シリコン） 0.15 - 0.40
P（リン） ≤ 0.045
S（硫黄） ≤ 0.045

Q195鋼の主な合金元素は、その特性を決定する上で重要な役割を果たします：
- 炭素 (C)：低炭素含有量が延性と溶接性を高め、構造用途に適しています。
- マンガン (Mn)：強度と硬度を向上させ、鋼の全体的な機械的性能に寄与します。
- シリコン (Si)：耐腐食性を高め、製鋼プロセス中の脱酸剤として機能します。

機械的特性

特性 状態/テンパ 試験温度 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) 試験方法の基準標準
引張強度 焼なまし 常温 340 - 440 MPa 49.3 - 63.8 ksi ASTM E8
降伏強度（0.2%オフセット） 焼なまし 常温 195 MPa 28.3 ksi ASTM E8
延伸率 焼なまし 常温 20 - 25% 20 - 25% ASTM E8
面積の縮小率 焼なまし 常温 50% 50% ASTM E8
硬度（ブリネル） 焼なまし 常温 120 - 150 HB 120 - 150 HB ASTM E10

Q195鋼の機械的特性は、特に中程度の機械負荷を伴う用途に適しています。引張強度と降伏強度は構造部品に対して十分であり、高い延伸率は重要な変形を可能にするため、曲げや成形が必要な用途に有利です。

物理的特性

特性 状態/温度 値 (メトリック) 値 (インペリアル)
密度 常温 7.85 g/cm³ 0.284 lb/in³
融点 - 1425 - 1540 °C 2600 - 2800 °F
熱伝導率 常温 50 W/m·K 29 BTU·in/h·ft²·°F
比熱容量 常温 0.49 kJ/kg·K 0.12 BTU/lb·°F
電気抵抗率 常温 0.0000017 Ω·m 0.0000017 Ω·ft

Q195鋼の物理的特性は、その用途において重要です：
- 密度：Q195の密度は、構造部品に軽量オプションを提供し、プロジェクト全体の重量を削減できます。
- 熱伝導率：相対的に高い熱伝導率は、熱交換器などの用途での効率的な熱散逸を可能にします。
- 電気抵抗率：低い電気抵抗率は、Q195が導電性を必要とする電気用途に使用できることを示しています。

耐腐食性

腐食性物質 濃度 (%) 温度 (°C/°F) 耐性評価 ノート
大気中 - - 普通 錆にさらされやすい
塩素化合物 低 常温 良くない ピッティング腐食のリスク
酸 低 常温 良くない 推奨されません
アルカリ 低 常温 普通 中程度の耐性

Q195鋼は、大気条件において中程度の耐腐食性を示します。しかし、湿気にさらされると錆が発生し、塩素環境ではピッティング腐食が起きる可能性があります。高合金鋼、たとえばステンレス鋼と比較すると、Q195の耐腐食性は限定的であり、厳しい環境では保護コーティングまたは処理が必要です。

S235JRやA36などの他の構造鋼と比較すると、Q195の耐腐食性は一般的に低く、海岸や化学的に攻撃的な環境での用途には適さなくなります。

熱抵抗性

特性/制限 温度 (°C) 温度 (°F) 備考
最大連続使用温度 300 °C 572 °F 中程度の温度に適しています
最大断続使用温度 350 °C 662 °F 短期間の露出のみ
スケーリング温度 600 °C 1112 °F この温度以上で酸化のリスク

高温下で、Q195鋼は約300 °C（572 °F）までその構造的完全性を維持します。この温度を超えると、酸化のリスクが高まり、機械的特性が損なわれる可能性があります。ボイラー部品など、熱を伴う用途の場合は、使用温度を慎重に考慮することが不可欠です。

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 精密作業に適している
SMAW E7018 - 厚いセクションには前加熱が必要

Q195鋼は、その低い炭素含有量により優れた溶接性を示します。MIG、TIG、SMAWを含むさまざまなプロセスを用いて溶接することができ、厚いセクションにはクラックを防ぐために前加熱が必要です。溶接後の熱処理により、溶接の機械的特性をさらに向上させることができます。

加工性

加工パラメータ Q195鋼 AISI 1212 ノート/ヒント
相対加工性指数 70% 100% Q195は1212よりも加工しにくい
典型的な切削速度 30-50 m/min 60-80 m/min 工具に応じて調整

Q195鋼の加工性は中程度であり、適切な工具と切削条件によって改善できます。工具の摩耗を最小限に抑えて望ましい表面仕上げを達成するために、鋭い工具と適切な切削速度を使用することが重要です。

成形性

Q195鋼は非常に成形性が高く、冷間および熱間成形プロセスに適しています。その低い炭素含有量により、クラックなしで大きな変形が可能です。典型的な用途には、曲げ、プレス、引抜き操作が含まれます。最小曲げ半径は具体的な成形プロセスに応じて、材料の厚さの約1.5倍となります。

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
焼なまし 600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F 1 - 2時間 空気 延性を向上させ、硬度を低下させる
正規化 850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F 1 - 2時間 空気 粒子構造を精製する
焼入れおよび焼戻し 800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F 1時間 油/水 硬度と強度を高める

焼なましや正規化などの熱処理プロセスは、Q195鋼の微細構造を大きく変えることができ、その機械的特性を向上させます。焼なましは硬度を低下させ、延性を改善し、正規化は粒子構造を精製し、強度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 特定の用途例 この用途で利用される鋼の主要な特性 選定理由（簡潔に）
建設 構造ビーム 良好な溶接性、延性 コスト効果的で加工が容易
自動車 シャシー部品 高い延伸率、中程度の強度 軽量で成形可能
製造 ワイヤーおよび棒材 優れた延性、低コスト 汎用性が高く、入手しやすい
家具 金属フレーム 優れた強度対重量比 美的かつ機能的なデザイン

Q195鋼は、その優れた溶接性と延性により、構造ビームや柱のために建設で一般的に使用されています。自動車業界では、軽量性と成形性が重要なシャシー部品に利用されています。コスト効率に優れているため、ワイヤーや棒材の製造に人気があり、家具設計においてもその強度対重量比が利点となります。

重要な考慮事項、選定基準、さらなる洞察

特徴/特性 Q195鋼 A36鋼 S235JR鋼 簡潔な利点/欠点またはトレードオフノート
主要機械的特性 中程度の強度 高い強度 比較可能な強度 Q195はA36よりも強度が低い
主要な腐食面 中程度の抵抗 中程度の抵抗 より良い抵抗 Q195はコーティングが必要な場合があります
溶接性 優れた 良好 良好 Q195は優れた溶接性を提供します
加工性 中程度 良好 良好 Q195は加工しにくい
成形性 優れた 良好 良好 Q195は非常に成形性が高い
概算相対コスト 低い 中程度 中程度 Q195はコスト効果的です
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です

Q195鋼を選定する際の考慮事項には、その機械的特性、耐腐食性、およびコスト効率が含まれます。高ストレス用途には適していない場合がありますが、その優れた溶接性と成形性は、多くの構造および製造用途に理想的です。さらに、市場での入手可能性は、さまざまなプロジェクトに対して容易に供給できることを保証します。

要約すると、Q195鋼は、機械的特性のバランスを提供する多用途の低炭素鋼であり、さまざまな用途に適しています。そのコスト効率と加工の容易さは、建設および製造セクターにおける魅力をさらに高めます。

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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...

  • 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...

    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...

  • 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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