S350GD鋼:特性と主要な用途

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S350GD鋼は、主に自動車および建設業界で使用される熱浸 galvanized鋼のグレードです。これは低炭素鋼のカテゴリに分類されており、良好な成形性と耐食性が求められる用途のために特別に設計されています。 S350GDにおける主な合金元素は鉄 (Fe)、炭素 (C)、および亜鉛 (Zn) であり、亜鉛はその亜鉛メッキプロセスにとって重要であり、耐食性を高めます。

包括的な概要

S350GD鋼は低炭素鋼に分類され、強度、延性、耐食性の優れたバランスで注目されています。主な合金元素は亜鉛で、熱浸メッキプロセスによって適用され、鋼の耐久性を著しく高める保護層を提供します。炭素含有量は通常低く、これが優れた溶接性と成形性に寄与します。

主な特性:
- 高強度: S350GDは最小降伏強度が350 MPaであり、構造用途に適しています。
- 良好な延性: 低炭素含有量により、破損なしに大きな変形が可能です。
- 耐食性: 亜鉛コーティングは、錆や腐食に対する優れた保護を提供し、この鋼で作られた部品の寿命を延ばします。

利点:
- コスト効果: メッキプロセスは経済的であり、追加のコーティングなしで長持ちする保護を提供します。
- 多様な用途: 自動車部品、建材、電化製品など、さまざまな用途に適しています。

制限:
- 温度感受性: 機械的特性は高温で劣化する可能性があります。
- 高強度用途の制限: 強力ではありますが、超高強度材料が必要な用途には適さない場合があります。

S350GDは、その性能とコストのバランスが市場での人気を集め、多くのエンジニアリング用途で好まれる選択肢となっています。

代替名、規格、および同等品

標準組織 指定/グレード 原産国/地域 備考/コメント
UNS S350GD 国際 EN 10346に最も近い同等品
EN S350GD ヨーロッパ 自動車用途で一般的に使用される
ASTM A653 アメリカ 類似の特性だが、異なるコーティング仕様
JIS G3302 日本 注意すべき小さな成分の違い

上記の表は、S350GD鋼のさまざまな規格および同等品を示しています。これらのグレードは同等と見なすことができるかもしれませんが、成分やコーティングプロセスの微妙な違いは、特定の用途における性能に影響を与える可能性があります。例えば、ASTM A653は異なるコーティング厚さの要件を持っており、これが耐食性に影響を与える可能性があります。

主な特性

化学成分

元素 (記号と名称) 割合範囲 (%)
Fe (鉄) バランス
C (炭素) 0.06 - 0.12
Zn (亜鉛) 0.5 - 1.5
Mn (マンガン) 0.3 - 0.8
P (リン) ≤ 0.04
S (硫黄) ≤ 0.03

S350GD鋼における主な合金元素は重要な役割を果たします:
- 亜鉛 (Zn): 亜鉛メッキを通じて耐食性を提供します。
- 炭素 (C): 強度を高めますが、延性を維持するためには低く保たなければなりません。
- マンガン (Mn): 硬化性と強度を向上させます。

機械特性

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) 試験方法に関する参考規格
降伏強度 (0.2% オフセット) 熱浸メッキ 350 MPa 50.8 ksi ASTM E8
引張強度 熱浸メッキ 450 MPa 65.3 ksi ASTM E8
伸び 熱浸メッキ 22% 22% ASTM E8
硬度 (ブリネル) 熱浸メッキ 120 HB 120 HB ASTM E10
衝撃強度 - 27 J (-20°C) 20 ft-lbf (-4°F) ASTM E23

S350GD鋼の機械的特性は、強度と延性が重要な構造用途に適しています。その降伏強度は350 MPaで、かなりの荷重に耐えることができます。伸長率は良好な成形性を示しています。

物理特性

特性 状態/温度 値 (メトリック) 値 (インペリアル)
密度 - 7.85 g/cm³ 0.284 lb/in³
融点 - 1425 - 1540 °C 2600 - 2800 °F
熱伝導率 20 °C 50 W/m·K 34.5 BTU·in/(hr·ft²·°F)
比熱容量 - 0.46 kJ/kg·K 0.11 BTU/lb·°F
電気抵抗率 - 0.0000017 Ω·m 0.0000017 Ω·in

S350GD鋼の密度と融点は、高温用途に適していることを示しています。熱伝導率と比熱容量は、熱を効果的に発散できることを示唆しており、これは自動車用途において有利です。

耐食性

腐食剤 濃度 (%) 温度 (°C) 耐性評価 備考
塩化物 3% 25 °C 良好 ピッティングのリスク
硫酸 10% 20 °C 悪い 推奨されません
水酸化ナトリウム 5% 25 °C 良好 限られた曝露は許容されます

S350GD鋼は、大気腐食に対して良好な耐性を示し、塩化物に対しては中程度の耐性を持っています。ただし、酸性環境下では腐食に対して脆弱であり、急速な劣化を引き起こす可能性があります。S235やS355などの他のグレードと比較して、S350GDはその亜鉛メッキによる優れた耐食性を提供し、湿気や腐食剤が多い環境での選択肢となっています。

耐熱性

特性/制限 温度 (°C) 温度 (°F) 備考
最大連続使用温度 200 °C 392 °F これ以上では特性が劣化する可能性があります
最大間欠使用温度 250 °C 482 °F 短期間の曝露は許容されます
スケーリング温度 300 °C 572 °F 酸化のリスクが高まります

S350GD鋼は、一定の限界まで機械的特性を維持します。200 °Cを超えると、酸化および強度の喪失のリスクが増加し、特別な配慮がなければ高温用途には不適切です。

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 備考
MIG ER70S-6 アルゴン/CO2 薄い部分に適しています
TIG ER70S-2 アルゴン 厚い部分には前加熱が必要

S350GD鋼は一般的に溶接可能と見なされますが、水素誘発割れなどの問題を避けるために注意が必要です。適切な融着を確保し、残留応力を最小限に抑えるために、厚い部分には前加熱が必要です。

加工性

加工パラメータ S350GD AISI 1212 備考/ヒント
相対加工性インデックス 60 100 中程度の加工性
典型的な切削速度 (旋盤) 90 m/min 150 m/min 最良の結果を得るために鋭い工具を使用

S350GDは中程度の加工性を示し、適切な工具と切削条件で改善可能です。最適な結果を得るためには、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

S350GD鋼は、冷間および熱間成形プロセスの両方に適しています。その低炭素含有量は、割れなしに大きな変形を可能にし、複雑な形状が要求される用途に最適です。推奨される曲げ半径は通常、成形中の割れを避けるために材料の厚さの3倍です。

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、硬度を低下させる
正規化 850 - 900 1 - 2 時間 空気 結晶構造を精練する

焼鈍や正規化などの熱処理プロセスは、S350GD鋼の微細構造を大きく変化させ、その延性を向上させ、残留応力を低下させることができます。これらの処理は、改善された成形性が必要な用途にとって重要です。

典型的な用途および最終用途

業界/セクター 具体的な用途の例 この用途で利用される主要な鋼の特性 選択理由 (簡潔に)
自動車 ボディパネル 高強度、良好な成形性 軽量で耐久性がある
建設 構造部品 耐食性、溶接性 長持ちする性能
電化製品 洗濯機 良好な加工性、美しい仕上げ コスト効果が高く信頼性がある
  • 自動車: 強度と耐食性から、ボディパネルや構造部品に使用されています。
  • 建設: 耐久性が重要な構造用途に最適です。
  • 電化製品: 洗濯機やその他の家庭用電化製品の製造に一般的に使用されています。

S350GDは、その優れた機械特性、耐食性、およびコスト効果のバランスから、これらの用途に選ばれています。

重要な考慮事項、選定基準、その他の洞察

特徴/特性 S350GD S235 S355 簡潔な利点/欠点またはトレードオフのメモ
降伏強度 350 MPa 235 MPa 355 MPa S355は強度が高い
耐食性 良好 普通 普通 亜鉛メッキによる優れた耐食性
溶接性 良好 優れた 良好 S235の方が溶接性が良い
加工性 中程度 良好 中程度 S235は加工が容易
成形性 良好 優れた 良好 S235は成形性が良い
概算相対コスト 中程度 低い 高い S350GDはコスト効果が高い
典型的な入手可能性 一般的 非常に一般的 一般的 S235は広く入手可能

S350GD鋼を選定する際の考慮事項には、その機械的特性、耐食性、およびコスト効果が含まれます。S235は溶接性と成形性が優れていますが、S350GDの亜鉛メッキは優れた耐食性を提供し、多くの用途で好まれる選択肢となっています。さらに、適度なコストと入手可能性は、製造業者にとって魅力的な選択肢としています。

結論として、S350GD鋼は強度、延性、耐食性のバランスが取れた多用途の材料であり、自動車、建設、および電化製品業界に広く適しています。その独自の特性とコスト効果により、市場で好まれる立場を保持し、現代のエンジニアリングにおいて継続的な関連性を確保しています。

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