St 35鋼：特性と主要な用途の概要

St 35鋼は、低炭素の柔らかい鋼として分類され、主にドイツのエンジニアリングセクターでパイプやチューブの製造に使用されています。この鋼グレードは優れた溶接性、中程度の強度、良好な延性が特徴で、これらの特性が重要なさまざまな用途に適しています。St 35の主な合金元素は炭素で、典型的な炭素含有量は約0.05%から0.15%です。この低炭素含有量は、加工しやすさと延性を提供し、構造用途において十分な強度も確保します。

包括的な概要

St 35鋼は、その強度と延性のバランスから広く認識されており、耐衝撃性と変形耐性が必要な用途において重要です。低炭素含有量により、溶接や形成が容易で、パイプラインや構造部品の建設において好まれる選択肢となります。

利点：
- 溶接性： St 35は従来の方法で容易に溶接でき、パイプ製造において重要な利点です。
- 延性： 鋼は良好な伸張特性を示し、割れずに複雑な形状に形成できます。
- コスト効率： 低炭素鋼として、より合金鋼より一般的に手頃です。

制限：
- 強度： 多くの用途には適していますが、St 35は中炭素や高炭素鋼の高強度特性を持っていません。
- 耐腐食性： ステンレス鋼や合金材と比較して腐食に対する感受性が高く、特定の環境では保護コーティングが必要です。

歴史的に、St 35はドイツの鋼鉄産業の発展に重要で、さまざまなエンジニアリング用途向けのシームレスパイプやチューブの製造で特に重要です。構造用途における汎用性と信頼性により、その市場地位は依然として強いです。

代替名、標準、および同等品

標準組織	指定/グレード	発祥国/地域	備考/注記
DIN	St 35	ドイツ	AISI 1020に最も近い同等品
EN	S235JR	ヨーロッパ	類似の特性だが降伏強度は高い
UNS	G10350	アメリカ	わずかな成分の違い
ASTM	A106 Gr. B	アメリカ	高温サービスに使用される
JIS	STK 400	日本	機械的特性で比較可能

上記の表は、St 35鋼のいくつかの標準と同等品を強調しています。特に、S235JRはより高い降伏強度を提供しますが、St 35の低炭素含有量は優れた延性を提供し、広範な形成が必要な用途により適しています。

主要特性

化学組成

元素（記号と名称）	割合範囲 (%)
C (炭素)	0.05 - 0.15
Mn (マンガン)	0.30 - 0.60
Si (シリコン)	0.10 - 0.40
P (リン)	≤ 0.035
S (硫黄)	≤ 0.025

St 35鋼の主な合金元素には、炭素、マンガン、およびシリコンが含まれます。炭素は強度と硬度を向上させるために重要であり、マンガンは硬化性と引張強度を改善します。シリコンは鋼製造時の脱酸剤として機能し、全体的な強度に寄与します。

機械的特性

特性	状態/調整	典型的な値/範囲（メトリック - SI 単位）	典型的な値/範囲（インペリアル 単位）	試験方法の基準
引張強度	焼鈍	350 - 450 MPa	51 - 65 ksi	ASTM E8
降伏強度（0.2%オフセット）	焼鈍	200 - 250 MPa	29 - 36 ksi	ASTM E8
延性	焼鈍	20 - 25%	20 - 25%	ASTM E8
硬度（ブリネル）	焼鈍	120 - 160 HB	120 - 160 HB	ASTM E10
衝撃強度	-40°C (-40°F)	27 J	20 ft-lbf	ASTM E23

St 35鋼の機械的特性は、中程度の強度と優れた延性を必要とする用途に適していることを示しています。引張強度と降伏強度の組み合わせにより、動的荷重がかかる構造部品に理想的です。

物理的特性

特性	状態/温度	値（メトリック - SI 単位）	値（インペリアル 単位）
密度	室温	7.85 g/cm³	0.284 lb/in³
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	0.49 kJ/kg·K	0.12 BTU/lb·°F
熱膨張係数	室温	11.5 x 10⁻⁶ /K	6.4 x 10⁻⁶ /°F

St 35鋼の密度と融点はその頑丈さを示し、熱伝導率および比熱容量は熱処理を伴う用途に関連しています。熱膨張係数は、温度変化が発生する用途で重要です。

耐腐食性

腐食性物質	濃度 (%)	温度 (°C/°F)	耐性評価	注意事項
塩素化合物	3-5%	20-60°C (68-140°F)	普通	点食のリスクあり
酸	10%	20-40°C (68-104°F)	不良	一般的な腐食に対して感受性あり
アルカリ溶液	5-10%	20-60°C (68-140°F)	普通	応力腐食割れのリスクあり

St 35鋼は、特に塩素化合物やアルカリ溶液のある環境での腐食耐性が中程度であることを示しています。高負荷の用途では点食や応力腐食割れになりやすいです。AISI 304のようなステンレス鋼が優れた腐食耐性を提供するのに対して、St 35は腐食環境で保護コーティングや処理が必要です。

耐熱性

特性/限界	温度 (°C)	温度 (°F)	備考
最大連続作業温度	400 °C	752 °F	中程度の温度に適合
最大間欠サービス温度	500 °C	932 °F	短期間の露出のみ
スケーリング温度	600 °C	1112 °F	この温度を超えると酸化のリスクあり

St 35鋼は高温でも機械的特性を維持しますが、400 °Cを超えて長時間曝露されると酸化やスケーリングが起こる可能性があります。熱を伴う用途ではこれらの制限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	注意事項
MIG	ER70S-6	アルゴン + CO2混合ガス	良好な浸透
TIG	ER70S-2	アルゴン	クリーンな溶接、歪みが少ない
SMAW	E7018	-	厚い部分に適しています

St 35鋼は非常に溶接しやすく、さまざまな溶接プロセスに適しています。厚い部分では割れを避けるために予熱が必要です。溶接後の熱処理は、溶接部の特性を向上させることができます。

機械加工性

加工パラメータ	St 35鋼	AISI 1212	注意事項/ヒント
相対加工性指数	70	100	良好な加工性ですが、作業硬化に注意が必要です
典型的な切削速度（旋盤加工）	80 m/min	120 m/min	最良の結果を得るために鋭利な工具を使用

St 35鋼は良好な加工性を示しますが、適切に扱わないと作業硬化する可能性があります。最適な切削速度と工具選択は所望の表面仕上げを達成するために重要です。

形成性

St 35鋼は冷間および熱間形成プロセスの両方に適しています。低炭素含有量により、割れることなくかなりの変形が可能で、複雑な形状が要求される用途に理想的です。しかし、冷間形成時には過度の作業硬化を避けるよう注意が必要です。

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
焼鈍	600 - 700 °C / 1112 - 1292 °F	1 - 2時間	空気または水	軟化、延性の向上
正規化	850 - 900 °C / 1562 - 1652 °F	1 - 2時間	空気	結晶構造の改良
焼入れ	800 - 850 °C / 1472 - 1562 °F	30分	油または水	硬度の向上

焼鈍や正規化などの熱処理プロセスは、St 35鋼の機械的特性を向上させるために不可欠です。これらの処理は微細構造を改善し、耐衝撃性と延性を向上させます。

典型的な用途および最終用途

産業/セクター	具体的な用途例	この用途で利用される主要鋼特性	選択の理由（簡潔に）
石油 & ガス	パイプライン建設	良好な溶接性、中程度の強度	安全な輸送に不可欠
自動車	シャーシ部品	延性、形成性	複雑な形状を可能にする
建設	構造ビーム	強度、コスト効率	経済的かつ信頼できる

St 35鋼は、石油・ガス業界、自動車、建設などのさまざまな産業で広く使用されています。その特性の組み合わせにより、強度、延性、加工の容易さを必要とする用途に対して多用途の選択肢となります。

重要な考慮事項、選択基準、およびさらなる洞察

特徴/特性	St 35鋼	S235JR	AISI 1020	簡潔な利点/欠点またはトレードオフの注記
主な機械的特性	中程度の強度	より高い降伏強度	低い強度	S235JRはより高い荷重耐性を提供
主な耐腐食性	普通	良好	不良	S235JRは腐食耐性が優れている
溶接性	優れた	良好	良好	すべてのグレードは溶接可能ですが、St 35は容易さが好まれる
加工性	良好	普通	優れた	AISI 1020は加工が容易
形成性	優れた	良好	普通	St 35は形成に優れています
概算相対コスト	中程度	中程度	低い	コストは市場状況によって変動
典型的な入手可能性	高い	高い	高い	すべてのグレードは一般に入手可能

St 35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、加工特性が含まれます。コスト効率が高く、広く入手可能ですが、代替グレードと比較して強度や耐腐食性に限界があるため、特定の用途要件に基づいて評価する必要があります。

要約すると、St 35鋼はさまざまなエンジニアリング用途において、特に中程度の強度と優れた溶接性が必要とされる場面で信頼できる選択肢です。その歴史的な重要性と現代の製造における関連性は、材料科学の分野におけるその価値を強調しています。