鋼板とは？

1.鋼板とは

鋼板は、溶鋼を流し込み、冷却後にプレスした平らな鋼材である。

鋼板は平らな長方形で、直接圧延されるか、幅の広い鋼帯から切断される。

鋼板は厚さによって分類され、薄板は4ミリメートル未満（最小厚さは0.2ミリメートル）、中厚板は4ミリメートルから60ミリメートル、厚板は60ミリメートルから115ミリメートルである。

鋼板は圧延工程によって熱間圧延と冷間圧延に分類される。

薄板の幅は500ミリから1500ミリ、厚板の幅は600ミリから3000ミリである。

薄板は鋼の種類によって分類され、普通鋼、高級鋼、合金鋼、バネ鋼、ステンレス鋼、工具鋼、耐熱鋼などがある、 軸受鋼ケイ素鋼板、工業用純鉄板。

また、オイルドラムプレート、エナメルプレート、防弾プレートなど、特定の用途に基づいて分類することもできる。

さらに、亜鉛メッキ鋼板、錫メッキ鋼板、鉛メッキ鋼板、プラスチック複合鋼板など、表面コーティングによって分類することができる。

2. 厚さ

厚鋼板の鋼種は一般的に薄鋼板の鋼種と類似している。

しかし、具体的な用途としては、橋梁用鋼板、ボイラー用鋼板、自動車製造用鋼板など、主に厚板に使用される品種がある、 圧力容器鋼 鋼板、多層高圧容器鋼板などがある。

しかし、自動車用梁鋼板（厚さ2.5～10ミリ）、模様鋼板（厚さ2.5～8ミリ）、ステンレス鋼板、耐熱鋼板など、薄板と重なる品種もある。

さらに、鋼板は異なる材料組成を持つことができます。すべての鋼板が同じであるわけではなく、その用途は特定の用途に依存する。 素材構成.

3. 合金鋼の特性

科学技術や産業の発展に伴い、材料にはより高い強度、高温・高圧・低温に対する耐性、耐食性、耐摩耗性、その他特殊な物理的・化学的特性などが求められるようになった。炭素鋼だけではこれらの要求を十分に満たすことはできない。

4. 炭素鋼の限界

(1) 焼入れ性が低い： 一般に、炭素鋼の水焼き入れの最大焼入れ性は直径10mm～20mm程度に過ぎない。

(2) 強度と降伏比が低い： 例えば、普通炭素鋼の降伏強さ(σs) Q235 は235MPaであるのに対し、低合金構造用鋼16Mnの降伏強度（σs）は360MPa以上である。40鋼のσs/σb比はわずか0.43で、16Mn鋼のσs/σb比よりはるかに低い。 合金鋼.

(3) 焼き戻し安定性が悪い： 焼戻し安定性が低いため、炭素鋼に焼戻し処理を施す場合、高い強度を得るためには低い焼戻し温度が必要となり、その結果、靭性が低下する。一方、より高い靭性を得るためには、より高い焼戻し温度が必要となるが、その結果、強度が低下する。したがって、全体的な機械的特性は 炭素鋼の特性 は高くない。

(4) 特別な性能要件を満たすことができない： 炭素鋼は、耐酸化性、耐食性、耐熱性、耐低温性、耐摩耗性、特殊な電磁気特性などの面で優れた特性を欠くことが多い。特殊な性能要求には対応できない。

5. 合金鋼の分類

合金元素の含有量に基づいて、合金鋼は次のように分類される：

• 低合金鋼（全合金元素含有量5%以下）
• 中合金鋼 (合金元素含有量 5% 以上 10% 以下)
• 高合金鋼（全合金元素含有量10%以上）

主な合金元素に基づいて、合金鋼はさらに次のように分類される：

• クロム鋼 (Cr-Fe-C)
• クロムニッケル鋼（Cr-Ni-Fe-C）
• マンガン鋼 (Mn-Fe-C)
• シリコマンガン鋼 (Si-Mn-Fe-C)

焼ならし後または鋳造後の小試験サンプルのミクロ組織に基づいて、合金鋼は次のように分類できる：

• パーライト鋼
• マルテンサイト鋼
• フェライト鋼
• オーステナイト スチール
• ベイナイト鋼

用途に基づき、合金鋼は以下のように分類される：

• 合金構造用鋼
• 合金工具鋼
• 特殊性能鋼

6. ナンバリング

について 炭素含有量 は、等級 の最初に数値で示される。構造用鋼の場合、炭素含有量は万分の一の 単位として小数点以下2桁で表示される（例えば、 45は炭素含有量0.0045%を表す）。

工具鋼および特殊性能鋼については、炭素含有量が1%を超える場合を除き、炭素含有量を千分の一の単位として小数点以下第1位で表示する。

炭素含有量を表示した後、主な合金元素の化学記号で含有量を表し、その後に数値が続く。平均含有量が1.5%未満の場合は表示しない。平均含有量が1.5%～2.49%、2.5%～3.49%などの場合は、2、3などと表示する。

例えば、40Crは平均炭素含有量0.40%、クロム含有量1.5%以下を示す。5CrMnMoは、0.5%の平均炭素含有量と1.5%以下のクロム、マンガン、モリブデンの含有量を表します。

特殊用途鋼の場合は、その用途を示す中国語のピンイン接頭辞が使用される。例えば、軸受鋼の場合は鋼種の前に "G "を付ける。GCr15は、炭素含有量が約1.0%、クロム含有量が約1.5%の軸受鋼を表す（クロム含有量は千分の一で表されるため、これは例外である）。

Y40Mnは、炭素含有量が0.4%、マンガン含有量が1.5%以下の快削鋼を示す。

高品質鋼の場合、鋼種の最後に "A "が付く。例えば、20Cr2Ni4A。

7. 鋼の合金化

鉄鋼に合金元素を添加すると、鉄と炭素の基本元素と添加された合金元素との間に相互作用が生じる。

合金鋼の目的は、合金元素と鉄-炭素間の相互作用、および鉄-炭素相図と熱処理への影響を利用して、鋼の構造と特性を改善することです。

合金元素、鉄、炭素の相互作用

合金元素は鋼に添加された後、主に3つの形態で存在する：鉄に溶解して炭化物を形成するか、高合金鋼に溶解して金属間化合物を形成する可能性がある。

1. 鉄に溶けている：

ほとんどすべての合金元素（Pbを除く）は鉄に溶解し、合金フェライトまたは合金オーステナイトを形成することができる。α-Feまたはγ-Feに対する影響により、合金元素はγ相領域を拡大する元素とγ相領域を縮小する元素の2つに分類できる。

γ相領域を拡大する元素は、オーステナ イト安定剤とも呼ばれ、Mn、Ni、Co、 C、N、Cuなどが含まれる。これらは、A3温度 (γ-Feからα-Feへの変態温度)を下げ、A4温度 (γ-Feの変態温度)を上げる。これにより、γ相の範囲が広がる。

中でもNiとMnは、ある量を添加すると、室温以下でγ相領域を拡大し、α相領域を消失させることができる。これらはγ相領域を完全に拡大する元素と呼ばれている。

C、N、Cuなどの他の元素は、部分的にγ相領域を拡大することができるが、室温までは拡大しないので、部分的にγ相領域を拡大する元素と呼ばれる。

γ相領域を収縮させる元素は、フェライト安定 剤としても知られ、Cr、Mo、W、V、Ti、Al、 Si、B、Nb、Zrなどがある。これらはA3温度を上昇させ、A4温度を低下させる（クロムを除き、クロム含有量が7%未満ではA3温度は低下するが、7%を超えると急激に上昇する）。

これにより、γ相の範囲が収縮し、フェライトの安定領域が拡大する。これらの元素は、その効果に基づいて、γ相領域を完全に収縮させる元素（例えば、Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si）と、γ相領域を部分的に収縮させる元素（例えば、B、Nb、Zr）にさらに分類することができる。

2.炭化物を形成する合金元素は、鋼中の炭素との親和性に基づいて、炭化物形成元素と非炭化物形成元素の2つのグループに大別することができる。

一般的な非炭化物形成元素には、Ni、Co、 Cu、Si、Al、N、Bなどがあり、これらは本質 的にフェライトやオーステナイトに溶解する。一般的な炭化物形成元素には、Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Tiなどがある（形成される炭化物の安定性が弱いものから強いものへと並べる）。鋼中では、これらの元素の一部は母相に溶解し、一部は合金炭化物を形成する。多量に存在すると、新たな合金炭化物を形成することもある。

効果

オーステナイトとフェライトの範囲への影響：

γ相領域を拡大または縮小する元素は、Fe-Fe3C相図 のγ相領域にも同様の影響を及ぼす。NiまたはMnの含有量が高い場合、室温でオース テナイト単相構造になることがある (例えば、 1Cr18Ni9オーステナイト系ステンレス鋼やZGMn 13高マンガン鋼)。

一方、Cr、Ti、Siなどがある濃度を超えると、室温でフェライト単相組織を形成することがある（例えば、1Cr17Ti高クロム フェライト系ステンレス鋼).

Fe-Fe3C相図における臨界点（S点とE点）への影響：

γ相領域を拡大する元素はFe-Fe3C相図における共析変態温度（S点）を低下させ、γ相領域を縮小する元素は共析変態温度を上昇させる。

ほとんどすべての合金元素は、共析点（S）と共晶点（E）の炭素含有量を減少させ、左にシフトさせる。強炭化物形成元素の効果は特に大きい。

鋼の熱処理への影響：

合金元素は鋼の熱処理中に起こる相変態に影響を与える。

1.加熱中の相変態への影響：

合金元素は、加熱中のオーステナイト生成速度とオーステナイト結晶粒の大きさに影響を与える。

(1) オーステナイト生成速度への影響：

Cr、Mo、W、Vのような強い炭化物形成元素は、オーステナイト中に不溶性の合金炭化物を形成し、オーステナイトの形成を著しく遅らせる。Co、Niのような部分的な非炭化物形成元素は、炭素の拡散を促進し、オーステナイトの形成を促進する。Al、Si、Mnのような合金元素は、オーステナイト形成速度にほとんど影響しない。

(2) オーステナイト粒径への影響：

ほとんどの合金元素はオーステナイト粒の成長を妨げるが、その程度は様々である。V、Ti、Nb、Zrのような元素は粒成長を強く妨げるが、W、Mn、Crのような元素は粒成長を中程度に妨げる。Si、Ni、Cuのような元素は結晶粒成長にほとんど影響を与えず、Mn、Pのような元素は結晶粒成長を促進する。

2.過冷却オーステナイトの変態に及ぼす影響：

Coを除き、ほとんどすべての合金元素は過冷却オーステナイトの安定性を高め、パーライトへの変態を遅らせる。この結果 Cカーブこれは鋼の焼入れ性が向上したことを示している。

焼入れ性を高めるために使用される一般的な元素には、Mo、Mn、Cr、Ni、Si、Bなどがある。合金元素が焼入れ性を高めることができるのは、それらがオーステナイト中に完全に溶解している場合に限られることに注意すべきである。完全に溶解していない場合、炭化物がパーライトの核となり、焼入れ性を低下させる可能性がある。

さらに、複数の合金元素の複合添加（例えば、Cr-Mn鋼、Cr-Ni鋼）は、個々の元素よりも焼入れ性にはるかに強い影響を与える。

CoとAlを除き、ほとんどの合金元素はMs点とMf点を下げる。その影響力は、Mn、Cr、Ni、Mo、W、Siの順である。その中でもMnの影響が最も強く、Siには実用的な効果はない。

MsとMfのポイントを下げると、その量は増える。 保持オーステナイト 焼き入れ後。オーステナイトが過剰に保持されている場合、サブゼロ処理（Mf点以下の冷却）を受けて、オーステナイトを次のように変化させることができる。 マルテンサイト または複数の焼戻し工程を経る。

後者の場合、保持されたオーステナイトから合金炭化物が析出することで、Ms点とMf点が上昇し、冷却中にマルテンサイトやベイナイトに変態することがある（二次硬化として知られるプロセス）。

3.焼戻し変態への影響：

(1) 焼き戻し安定性の向上

合金元素は、焼戻し中のマルテンサイトの分解と保 持オーステナイトの変態を遅らせることができる (すなわち、より高い温度で分解と変態を開始する)。また、フェライトの再結晶温度を上昇させ、炭化物の合体や成長を困難にする。

その結果、鋼の焼戻し軟化に対する耐性が高まり、焼戻し安定性が向上する。焼戻し安定性に強い影響を与える合金元素には、V、Si、Mo、W、Ni、Coなどがある。

(2) 二次硬化：

Mo、W、Vを高含有する一部の高合金鋼では、焼戻し温度の上昇に伴って硬さが単調減少するのではなく、ある温度（400℃前後）に達した後に硬さが上昇し始め、より高い温度（一般的には550℃前後）でピークに達する。

この現象は焼戻し中の二次硬化として知られ、焼戻し中に形成される析出物の性質に関係している。焼戻し温度が450℃を下回ると、鋼中に炭化物が析出する。

450℃を超えると、炭化物が溶解し、Mo2C、W2C、VCなどの安定した耐火性炭化物が分散析出し、硬度が再び上昇する。これを析出硬化という。

二次硬化は、焼戻し後の冷却過程で、保持されたオーステナイトの二次焼入れによっても起こりうる。

二次硬化を引き起こす要素：

二次硬化の原因合金元素

保持オーステナイトの変態：析出硬化：Mn, Mo, W, Cr, Ni, Co①, V V, Mo, W, Cr, Ni, Co.

高濃度で、分散した金属間化合物を形成できる他の合金元素の存在下でのみ有効。

(3)気性が脆くなる：

炭素鋼と同様に、合金鋼も調質脆性を示すことがあり、それはしばしばより顕著である。これは合金元素の弊害である。450°Cから600°Cの間に発生する第二のタイプの調質脆性（高温調質脆性）は、主に元のオーステナイト粒界における特定の不純物元素および合金元素自体の深刻な偏析と関連している。

Mn、Cr、Niなどの元素を含む合金鋼でよく発生する。この種の脆性は可逆的であり、急冷（通常 油焼き入れ)を焼戻し後に添加することで、その発生を防ぐことができる。適量のMoまたはW（0.5% Mo、1% W）の添加も、この種の脆性を効果的に除去することができる。

合金元素の影響 鋼の機械的性質:

合金元素を添加する主な目的の一つは、鋼の強度を高めることである。強度を高めるためには、転位運動に対する抵抗力を高める努力がなされる。

金属における主な強化メカニズムは、固溶体強化、転位強化、結晶粒微細化強化、および第二相（析出物および分散）強化である。合金元素は、これらの強化メカニズムを活用して強化効果を発揮する。

1.焼鈍状態の鋼の機械的性質に及ぼす影響：

焼鈍状態では、構造用鋼の基本相はフェライトと炭化物である。合金元素はフェライト相に溶解し、合金化フェライトを形成し、炭化物を生成する。 強度と硬度 固溶強化による強化。しかし、これは鋼の塑性と靭性を低下させる。

2.焼ならし状態の鋼の機械的性質に及ぼす影響：

合金元素の添加は共析点での炭素含有量を低下させ、Cカーブを右にシフトさせる。これにより、ミクロ組織中のパーライトの割合が増加し、層間間隔が減少するため、強度が増加し、延性が低下する。しかし、焼ならし状態では、合金鋼は炭素鋼と比較して大きな優位性を示さない。

3.における鋼の機械的性質に及ぼす影響。 焼き入れと焼き戻し の状態だ：

合金元素の強化効果は、次のような場合に最も顕著である。 焼き入れ・焼き戻し鋼 というのも、4つの強化メカニズムすべてを完全に利用するからである。焼入れ中にマルテンサイトが形成され、焼戻し中に炭化物が析出し、強力な第二相強化がもたらされる。

同時に、鋼の靭性を大幅に向上させる。したがって、マルテンサイトを生成し、それを焼戻しすることは、鋼を総合的に強化するための最も経済的で効果的な方法である。

鋼に合金元素を添加する主な目的は、焼入れ性を高め、焼入れ時にマルテンサイトが生成しやすくすることである。

第二の目的は、焼戻しの安定性を向上させることであり、マルテンサイトをより高温まで保持することを可能にし、焼戻し中に、より微細で均一かつ安定した析出炭化物の形成を可能にする。その結果、合金鋼は同様の条件下で炭素鋼よりも高い強度を示す。

影響 合金元素 鋼鉄の技術的特性について

1.鋼の鋳造性に及ぼす合金元素の影響

固相線と液相線の温度が低いほど、また晶出 温度範囲が狭いほど、鋼の鋳造性は向上する。鋳造性への合金元素の影響は、主にFe-Fe3C相図への影響に依存する。

さらに、Cr、Mo、V、Ti、Alなどの多くの元素は、鋼中で高融点の炭化物や酸化物粒子を形成し、鋼の粘性を高め、流動性を低下させ、鋳造性を悪化させる。

2.鋼の塑性加工性に及ぼす合金元素の影響

プラスチック成形 には熱間加工と冷間加工が含まれる。合金元素が固溶したり、炭化物（Cr、Mo、Wなど）を形成したりすると、鋼の熱変形抵抗が増大し、熱間塑性が著しく低下するため、鍛造割れが発生しやすくなる。一般合金鋼の熱間成形加工性は、炭素鋼よりもはるかに悪い。

3.合金元素の影響 鋼の溶接性

合金元素は鋼の焼入れ性を高め、脆い組織（マルテンサイト）の形成を促進し、鋼を劣化させる。 溶接性.しかし、鋼中に少量のTiとVを含有させることで、溶接性を向上させることができる。

4.鋼の被削性に及ぼす合金元素の影響

被削性は鋼の硬さと密接な関係があり、鋼の切削加工に適した硬さの範囲は170HBから230HBである。一般に合金鋼の被削性は炭素鋼よりも悪い。しかし、S、P、Pbなどの元素を添加することで、鋼の被削性を大幅に向上させることができる。

5.鋼の熱処理加工性に及ぼす合金元素の影響

熱処理加工性は、鋼の熱処理の難易度と欠陥の発生傾向を反映する。主に焼入れ性、過熱感受性、焼戻し脆性傾向、酸化傾向を含む。 脱炭 の傾向がある。

合金鋼は焼入れ性が高く、ワークピースの変形や割れ傾向を抑えるため、焼入れ時に比較的緩慢な冷却方法を用いることができる。マンガンとシリコンの添加は、鋼の過熱感受性を高める。

8.合金構造用鋼

重要な土木構造物や機械部品の製造に使用される鋼の種類は、合金構造用鋼として知られています。これには主に低合金構造用鋼、合金浸炭鋼、合金焼入れ焼戻し鋼、合金ばね鋼、転がり軸受鋼が含まれます。

低合金構造用鋼

(一般低合金鋼、HSLAとしても知られる）

1.アプリケーション

主に橋梁、船舶、車両、ボイラー、高圧容器、石油・ガス輸送パイプライン、大型鋼構造物などの製造に使用される。

2.パフォーマンス要件

(1) 高い強度：その 降伏強度 は一般に300MPa以上である。

(2) 高靭性：15%～20%の伸び率が必要で、室温での衝撃靭性は600kJ/m～800kJ/mを超える。大型溶接部品には、より高い破壊靭性が必要である。

(3) 良好な溶接性と コールドフォーミング の能力がある。

(4）低温脆性遷移温度が低い。

(5) 優れた耐食性。

3.組成の特徴

(1) 低炭素：靭性、溶接性、冷間成形性の要求が高いため、炭素含有量は0.20%を超えないこと。

(2) 主な合金元素としてマンガンを加えること。

(3) ニオブの添加、 チタンまたはバナジウムを補助元素として含む：少量のニオブ、チタン、バナジウムは、鋼中に微細な炭化物や炭窒化物を形成し、微細なフェライト粒に寄与し、鋼の強度と靭性を向上させる。さらに、少量の銅（≤0.4%）とリン（約0.1%）を添加すると、耐食性が向上する。微量希土類元素の含有は、脱硫と脱ガスを促進し、鋼を浄化して靭性と加工性を向上させる。

4.一般的な低合金構造用鋼

16Mnは、中国で最も広く使用・生産されている低合金高張力鋼である。16Mnは微細な結晶粒を持つフェライト-パーライト組織で、一般的な炭素構造用鋼より20%-30%程度高い強度を持つ。 スチールQ235また、20%-38%の耐大気圧腐食性が向上している。

15MnVNは最も一般的に使用される中品位強度鋼である。強度が高く、靭性、溶接性、低温靭性に優れているため、橋梁、ボイラー、船舶などの大型構造物の製造に広く使用されている。

強度レベルが500MPaを超えると、フェライト組織やパーライト組織が不十分となるため、低炭素ベイナイト鋼が開発される。Cr、Mo、Mn、Bのような元素の添加は、空冷条件下でのベイナイト組織の形成を助け、より高い強度、優れた塑性、溶接性を提供し、高圧ボイラー、高圧容器などによく利用される。

5.熱処理特性

この種の鋼は、一般に熱間圧延空冷状態で使用され、特別な熱処理は必要ない。加工状態でのミクロ組織は通常、フェライト＋ソルバイトである。

合金浸炭鋼

1.アプリケーション

主に自動車やトラクターのトランスミッションギア、内燃機関のカムシャフトやピストンピンなどの機械部品の製造に使用される。これらの部品は、運転中の激しい摩擦や摩耗に耐え、同時にかなりの交番荷重、特に衝撃荷重に耐える。

2.パフォーマンス要件

(1)浸炭処理された表面層は、適度な塑性と靭性を保ちつつ、高い硬度を持ち、優れた耐摩耗性と耐接触疲労性を確保する。

(2)コアは高い靭性と十分に高い強度を持つ。コアの靭性が不足すると衝撃荷重や過負荷で容易に破壊し、強度が不足すると脆い浸炭層が破壊して剥離する。

(3) 熱処理加工性が良い。浸炭温度が高い（900℃～950℃）とオーステナイト粒が成長しにくく、焼入れ性が良い。

3.組成の特徴

(1)低炭素：炭素含有量は通常0.10%～0.25%で、部品コアの十分な塑性と靭性を確保する。

(2) 焼入れ性を改善する合金元素の添加：一般的な添加元素には、Cr、Ni、Mn、Bなどがある。

(3) オーステナイト粒の成長を抑制する元素の添加：これは通常、Ti、V、W、Moなどの強炭化物形成元素を少量添加し、安定した合金炭化物を形成させる。

4.鋼鉄の種類と等級

20Crは低焼入れ性合金浸炭鋼である。この種の鋼の焼入れ性は低く、芯部強度は低い。

20CrMnTiは中硬度合金浸炭鋼である。このタイプの鋼は、焼入れ性が高く、過熱感受性が低く、浸炭遷移層が均一で、良好な機械的特性と加工特性を示します。

18Cr2Ni4WAおよび20Cr2Ni4Aは高硬度合金浸炭鋼である。これらの 鋼種 より多くのCr、Ni元素を含み、焼入れ性が非常に高く、優れた靭性と低温衝撃靭性を示す。

5.熱処理と組織のパフォーマンス

合金浸炭鋼の熱処理工程は、浸炭の後、直接焼入れを行い、その後低温焼戻しを行うのが一般的である。熱処理後の表面浸炭層は、合金炭化物＋焼戻しマルテンサイト＋少量の残留オーステナイトからなり、硬度は60HRC～62HRCです。

芯組織は鋼の焼入れ性と部品の断面寸法に関係する。多くの場合、ベイナイト、焼戻しマルテンサイト、少量のフェライトで、硬度は25HRC～40HRCです。コアの靭性は一般に700KJ/mより高い。².

合金焼入焼戻し鋼

1.アプリケーション

合金焼入焼戻し鋼は、ギヤ、シャフト、コネクティングロッド、ボルトなど、自動車、トラクター、工作機械、その他の機械のさまざまな重要部品の製造に広く使用されています。

2.パフォーマンス要件

焼入れ・焼戻しされた部品の多くは、複数の作業負荷に耐え、応力状況が比較的複雑であるため、高い総合的な機械的特性、すなわち高強度、良好な塑性率、靭性が要求される。また、合金焼入れ焼戻し鋼は、良好な焼入れ性も必要とする。しかし、部品が異なれば応力条件も異なるため、焼入れ性に対する要求も異なります。

3.組成の特徴

(1) 中炭素：炭素含有量は一般的に0.25%から0.50%の間であり、0.4%が最も一般的である。

(2) 焼入れ性を向上させるために、Cr、Mn、Ni、Siなどの元素を添加すること：これらの合金元素は焼入れ性を向上させるだけでなく、合金フェライトを形成し、鋼の強度を高める。例えば 40Cr鋼 焼入れ・焼戻し後は、45鋼のそれよりもはるかに高い。

(3) 第2種焼戻し脆性防止元素の添加：Ni、Cr、Mnを含有する合金焼入焼戻し鋼は、高温焼戻し後に徐冷すると二級焼戻し脆性が発生しやすい。鋼にMo、Wを添加することで、第二種焼戻し脆性を防止することができ、Moは0.15%～0.30%、Wは0.8%～1.2%程度が適当である。

焼入れ・焼戻し後の45鋼と40Cr鋼の性能比較：

• 45鋼 850℃水冷、550℃焼戻し f50：降伏強さ700MPa、引張強さ500MPa、伸び15%、面積減少率45%、衝撃靭性700kJ/m2。
• 40Cr鋼 850℃油焼入れ、570℃焼戻し f50（芯材）：降伏強さ850MPa、引張強さ670MPa、伸び16%、面積減少率58%、衝撃靭性1000kJ/m2。

4.鋼鉄の種類と等級

(1) 40Cr 低焼入れ性焼戻し鋼：このタイプの鋼の油焼入れ臨界直径は30mmから40mmで、一般的なサイズの重要部品の製造に使用される。

(2) 35CrMo 中硬度合金焼入焼戻し鋼：この種の鋼の油焼き入れ臨界直径は40mm～60mmで、モリブデンを添加すると焼入れ性が向上するだけでなく、二級焼戻し脆性も防止できる。

(3) 40CrNiMo 高硬度合金焼入焼戻し鋼：この種の鋼の油焼入れ臨界直径は60mmから100mmで、ほとんどがCrNi鋼である。CrNi鋼に適量のモリブデンを添加すると、良好な焼入れ性が得られるだけでなく、二級焼戻し脆性も除去できる。

5.熱処理と組織のパフォーマンス

合金焼入れ焼戻し鋼の最終熱処理は、焼入れ＋高温焼戻し（焼入れ焼戻し処理）である。合金焼入れ焼戻し鋼は焼入れ性が高く、通常は油焼入れを行い、焼入れ性が特に大きい場合は空冷も可能で、熱処理欠陥を低減することができる。

合金焼入れ焼戻し鋼の最終的な性能は、焼戻し温度に依存する。一般的には500℃～650℃の焼戻しが採用されている。焼戻し温度を選択することにより、要求される性能を得ることができる。二級焼戻し脆性を防止するため、焼戻し後の急冷（水冷または油冷）は靭性向上に有効である。

通常の熱処理後の合金焼入れ焼戻し鋼の組織は、焼戻しソルバイトである。表面の耐摩耗性が必要な部品（ギアやスピンドルなど）には、高周波加熱による表面焼入れと低温焼戻しを行い、表面組織は焼戻しマルテンサイトとなる。表面硬度は55HRCから58HRCに達することができる。

焼入れ・焼戻し後の合金焼入焼戻し鋼の降伏強度は約800MPa、衝撃靭性は約800kJ/m2、芯部硬度は22HRC～25HRCに達する。断面寸法が大きく、焼入れを行わない場合、性能は著しく低下する。

9.鋼板 カテゴリー

鋼板（帯鋼を含む）の分類：

厚さによって：

(1) 厚さ3mm以下の薄板（電気鋼板を除く。）

(2) ミディアム・プレート、厚さ4～20mm

(3) 厚板、厚さ20～60mm

(4) 60mmを超える厚さの超厚板

製造方法別：

(1) 熱間圧延鋼板

(2) 冷延鋼板

表面の特徴によって：

(1) 亜鉛メッキ板（溶融亜鉛メッキ板、電気亜鉛メッキ板）

(2) ブリキプレート

(3) 複合鋼板

(4) カラー塗装鋼板

用途によって：

(1) 橋梁鋼板

(2) ボイラー鋼板

(3) 造船用鋼板

(4) 鎧鋼板

(5) 自動車鋼板

(6) 屋根用鋼板

 (7) 構造用鋼板

(8) 電気鋼板ケイ素鋼板)

(9) スプリング鋼板

(10）耐熱鋼板

(11) 合金鋼板

 (12) その他

一般的な日本ブランド

一般および機械構造用鋼板の一般的な銘柄

1.日本の鉄鋼材料（JISシリーズ）では、一般的な構造用鋼のブランド名は3つの部分で構成されている：

• 最初の部分は材質を表し、例えばS（Steel）は鋼鉄、F（Ferrum）は鉄を表す；
• 例えば、P（Plate）は板、T（Tube）は管、K（Kogu）は工具を意味する；
• 第3部は特性番号を示し、一般的には最小引張強度を示す。

例えば、SS400-最初のSは鋼、2番目のSは「構造」を表し、400は最小引張強さ400MPaで、総称して引張強さ400MPaの一般的な構造用鋼を表す。

2.SPHC - 頭文字のSはSteel、PはPlate、HはHeat、CはCommercialを表し、総称して一般用熱延鋼板および鋼帯を示す。

3.SPHD - 熱間圧延鋼板と鋼帯のスタンピングを表します。

4.SPHE - 深絞り熱延鋼板および鋼帯を表す。

5.SPCC - 一般用冷延炭素鋼薄板および帯鋼を示す。3文字目のCはColdの略。引張試験を保証するため、銘柄の最後にTを付けてSPCCTとなる。

6.SPCD - 中国の08AL (13237)高品質炭素構造用鋼に相当する冷間圧延炭素鋼薄板および帯鋼のスタンピング用途を表す。

7.SPCE - 中国の08AL (5213)深絞り鋼に相当する深絞り使用冷延炭素鋼薄板および帯鋼を表す。老化しないことを保証するため、ブランドの最後にNを加え、SPCENとなる。

冷延炭素鋼薄板および帯鋼の調質呼称：焼なまし状態はA、標準調質はS、1/8硬度は8、1/4硬度は4、1/2硬度は2、硬度は1。

表面仕上げの呼称：例えば、SPCC-SDは標準調質、ダル仕上げ圧延一般用冷延炭素薄板を表す。別の例として、SPCCT-SBは標準調質、光沢仕上げ圧延で、冷延炭素薄板の機械的性質の保証を必要とするものを表す。

8.JIS機械構造用鋼の銘柄の表示方法：炭素含有量は中央値×100、Cは炭素、Kは浸炭鋼を表す。例えば、コイル状炭素鋼S20Cの炭素含有量は0.18-0.23%である。

シリコンスチールブランド

1.中国ブランドの表現方法：

(1) 冷間圧延された無方向性珪素鋼帯（鋼板）：表示方法DW＋鉄損値（ピーク磁束1.5T、周波数50HZ、正弦波形における単位重量あたりの鉄損値）×100＋板厚×100。例えば、DW470-50は鉄損値4.7w/kg、板厚0.5mmの冷延無方向性珪素鋼を表し、新モデルは50W470と表記される。

(2) 冷間圧延配向珪素鋼帯（鋼板）：表示方法DQ＋鉄損値（ピーク磁束1.7T、周波数50HZ、正弦波形における単位重量あたりの鉄損値）×100＋板厚×100。高磁気誘導を表すため、鉄損値の後にGを付けることもある。

(3) 熱延ケイ素鋼板：熱延ケイ素鋼板はDRで表され、ケイ素含有量によって、低ケイ素鋼（ケイ素含有量≤2.8%）と高ケイ素鋼（ケイ素含有量>2.8%）に分けられる。

表示方法DR＋鉄損値（ピーク磁束1.5T、周波数50HZ、正弦波形における単位重量あたりの鉄損値）×100＋板厚×100。例えば、DR510-50は鉄損値5.1、板厚0.5mmの熱延珪素鋼板を表す。

家電用熱延シリコン薄板の銘柄は、JDR＋鉄損値＋板厚値で表され、例えばJDR540-50となる。

2.日本ブランド表現法：

(1) 冷延無方向性珪素鋼板：呼び厚さ（100倍した値）＋コードA＋鉄損保証値（最大磁束密度1.5T、周波数50HZにおける鉄損の値を100倍した値）からなる。例えば、50A470は板厚0.5mm、鉄損保証値≦4.7の冷延無方向性珪素鋼板を表す。

(2) 冷延配向珪素鋼板：(2)冷延配向珪素鋼帯：呼び厚さ(100倍した値)＋記号G：普通材、P：高配向材＋鉄損保証値(最大磁束密度1.7T、周波数50HZでの鉄損値を100倍した値)で構成される。例えば、30G130は板厚0.3mm、鉄損保証値≦1.3の冷延配向珪素鋼板を表す。

錫メッキ板と溶融亜鉛メッキ板

1.錫メッキ鋼板：電解ブリキとストリップは、また、錫メッキされた鉄として知られている、この鋼板（ストリップ）は、表面に錫でコーティングされ、良好な耐食性を持っており、非毒性であり、缶、ケーブル被覆、楽器や通信部品、電池や他の小さなハードウェアの包装材料として使用することができます。

錫めっき鋼板および鋼帯の分類と記号は以下の通り：

均一錫メッキと差厚錫メッキの仕様は以下の通り：

2.溶融めっき 亜鉛メッキシート:薄鋼板と鋼帯の表面に連続溶融プロセスで亜鉛コーティングを施し、薄鋼板と鋼帯の表面の腐食と錆を防止することができます。

亜鉛めっき鋼板と鋼帯は、機械、軽工業、建設、運輸、化学、通信などの産業で広く使用されています。亜鉛めっき鋼板と鋼帯の分類と記号は下表の通りです：

No.001の亜鉛層は100g/m以下。².

沸騰プレート鋼と冷静プレート鋼の比較

1.沸騰鋼板は通常の炭素構造用鋼を熱間圧延したもので、沸騰鋼とも呼ばれる。

このタイプの鋼は部分的に脱酸されており、一定量の弱い脱酸剤しか使用していないため、溶鋼中の酸素含有量が高い。鋼をインゴット鋳型に流し込むと、炭素と酸素が反応して大量のガスが発生し、鋼が沸騰することからこの名がある。沸騰鋼は、フェロシリコン（Si<0.07%）による脱酸がないため、炭素含有量が低く、ケイ素含有量も低い。

沸騰鋼の外層は、沸騰による激しい攪拌の条件下で結晶化し、純度の高い緻密な表面となり、品質が良く、塑性加工性、プレス加工性に優れている。著しい集中収縮穴がなく、切断ヘッドが少なく、歩留まりが高く、製造工程が単純で合金鉄の消費量が少ないため、低コストである。沸騰鋼板は、様々なプレス部品、建築構造物、土木構造物の製造に広く使用されており、重要度の低いものもある。 機械構造 コンポーネントを使用している。

しかし、沸騰鋼はその中心部にいくつかの不純物があり、偏析が著しく、組織が非コンパクトで、機械的性質が不均一である。ガス含有量が多いため、靭性が低く、低温脆性が高く、時効に敏感で、溶接性が悪い。そのため、沸騰鋼板は、衝撃荷重に耐える構造物、低温条件下で作業する構造物、その他の重要な構造物の製造には不向きである。

2.カームプレート鋼は、カーム鋼と呼ばれる通常の炭素構造用鋼を熱間圧延したものである。

鋳造前に溶鋼をフェロマンガン、フェロシリコン、アルミニウムで十分に脱酸し、低酸素（一般に0.002～0.003%）とした完全脱酸鋼。溶鋼は沸騰することなく、インゴット鋳型の中で穏やかな状態を保つため、この名がある。

通常の使用条件下では、穏やかな鋼には気泡がなく、組織は均一で緻密である。酸素含有量が低いため、鋼中の酸化物系介在物が少なく、純度が高く、冷間脆性や時効傾向が小さい。また、偏析が少なく、特性が均一で、品質が高い。一方、冷静鋼の欠点は、引け巣が集中し、降伏率が低く、価格が高いことである。従って、冷静鋼材は主に低温での衝撃に耐える部品や溶接構造物など、高い強度を必要とする部品に使用される。

低合金鋼板は、冷静鋼板および半冷静鋼板である。高強度で優れた性能を持ち、鋼材を大幅に節約して構造物の重量を軽減できるため、その用途はますます広がっている。

炭素構造用鋼板

高品質炭素構造用鋼は、炭素含有量が0.8%未満の炭素鋼である。このタイプの鋼は、硫黄、リン、硫黄化合物の含有量が少ない。 非金属 炭素構造用鋼よりも介在物が少なく、機械的性能に優れている。

高品質の炭素構造用鋼は、炭素含有量により、低炭素鋼（C≦0.25%）、中炭素鋼（C＝0.25-0.6%）、および低炭素鋼（C≦0.25%）の3種類に分類される。 高炭素鋼 (C>0.6%）。

高品質炭素構造用鋼は、マンガン含有量によって、普通マンガン含有量（マンガン0.25%-0.8%）と高マンガン含有量（マンガン0.70%-1.20%）の2つのグループに分けられ、後者の方が機械的性質と加工性に優れている。

1.高品質の炭素構造用鋼の熱間圧延薄鋼板及び鋼帯：

これらは自動車、航空産業、その他の分野で使用されている。鋼種は沸騰鋼：08F、10F、15F；冷延鋼：08、08AL、10、15、20、25、30、35、40、45、50。25以下は低炭素鋼板、30以上は中炭素鋼板である。

2.高品質の炭素構造用鋼の熱間圧延厚鋼板と広幅鋼帯：

これらは様々な機械構造部品に使用される。鋼種は、低炭素鋼：05F、08F、08、10F、10、15F、15、20F、20、25、20Mn、25Mnなど、中炭素鋼：30、35、40、45、50、55、60、30Mn、40Mn、50Mn、60Mnなど、高炭素鋼：65、70、65Mnなど。

構造用鋼板専用

1.圧力容器用鋼板：鋼種の末尾に大文字のRを付け、降伏点または炭素含有量/合金元素のいずれかで示す。例えば、Q345RはQ345が降伏点。同様に、20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR、8MnMoNbR、MnNiMoNbR、15CrMoRなどは炭素含有量または合金元素を示す。

2.鋼板 溶接ガス シリンダー：鋼種の末尾に大文字のHPが付く。等級はQ295HP、Q345HPなどの降伏点、または16MnREHPなどの合金元素で表すことができる。

3.ボイラー用鋼板：鋼種の末尾に小文字のgをつけて表記する。鋼種はQ390gのように降伏点で示すこともあれば、20g、22Mng、15CrMog、16Mng、19Mng、13MnNiCrMoNbg、12Cr1MoVgのように炭素含有量や合金元素で示すこともある。

4.橋梁用鋼板：Q420q、16Mnq、14MnNbqなど、鋼種の最後に小文字のqをつけて示す。

5.自動車梁用鋼板：09MnREL、06TiL、08TiL、10TiL、09SiVL、16MnL、16MnRELなど。

カラー塗装鋼板

カラー塗装鋼板および鋼帯は、金属帯材をベースとし、その表面に各種有機塗装を施した製品である。建築、家電、スチール家具、輸送用具などの分野で使用される。

鋼板と鋼帯の分類とコードは以下の表の通りである：

造船用構造鋼

一般に造船用鋼材とは、船体構造用鋼材のことで、船級協会の建造仕様書に基づいて製造された鋼材を指す。専用の鋼材として発注・製造・販売されることが多く、船板や構造用鋼などが含まれる。

現在、わが国ではいくつかの主要な鉄鋼企業が造船用鋼材を生産しており、顧客のニーズに応じて、さまざまな国の規格に従って造船用鋼材を製造することができます。これらには、米国、ノルウェー、日本、ドイツ、フランスなどの国の規格が含まれます。その規格は以下の通りである：

I.種類と仕様

船体用の構造用鋼は、その最小降伏点に基づいて、一般強度構造用鋼と高強度構造用鋼という強度レベルに分類される。

中国分類協会の標準仕様による一般強度構造用鋼は、4つの品質等級に分かれています：A、B、D、E。中国分類協会の標準仕様による高強度構造用鋼は、3つの強度レベル、4つの品質等級に分かれています：

II.機械的特性と化学組成

船体用一般強度構造鋼の機械的性質と化学組成は以下の通り：

高強度船体構造用鋼の機械的性質と化学組成

III.造船用鋼材の引渡しと受入れに関する留意点：

品質認証の見直し：

引渡しの際、製鋼所はユーザーの要求と契約で合意された仕様に基づき、必ずオリジナルの品質証明書を引渡し、提供する。証明書には以下の内容が含まれていなければならない：

(1) 必要な仕様；

(2) 品質記録番号および認証番号；

(3) バッチ番号および技術等級；

(4) 化学組成と機械的性質；

(5) 船級協会の承認証明書及び船舶検査員の署名。

身体検査：

造船用鋼材の引渡しの際、現物には特に製造者のマークを付けるべきである。具体的には

(1) 船級協会の承認マーク；

(2) バッチ番号、規格等級、寸法などの技術的パラメータを含む、塗料で描かれた、または添付されたマーキング；

(3) 外観は清潔で滑らかで、欠陥がないこと。

10. 冷間曲げ加工

(1) 高強度板から形成される構造用鋼は、剛性が高く、慣性モーメントが大きく、耐曲げ弾性率が高いため、特に、用途の要求から、冷間曲げ加工の前にプレパンチ加工を施す必要があるため、材料表面の平坦度や端部寸法に差が生じることがある。

したがって、このような高強度構造用鋼板の冷間曲げ穴の設計では、横方向の位置決め装置を増やす必要がある。

適切な穴形状を設計し、ローラーギャップを合理的に配置し、各穴形状に入る材料がずれないようにすることで、材料表面の平坦度や端部寸法の違いがその後の冷間曲げ形状に与える影響を緩和することができる。

もう一つの大きな特徴は、高強度構造用鋼板の激しいスプリングバック現象である。 スプリングバック また、オーバーベンディングの角度をマスターするのは難しく、本番のデバッグ中に調整と修正が必要になる。

(2) 複数の成形パスが必要ローラー冷間曲げ加工の主な加工段階は曲げ変形である。

局所的な間引きを除けば 曲げ角度 製品の厚さは、成形プロセス中も一定であると仮定する。穴の形状を設計する際には、変形量を合理的に配分することが不可欠であり、特に最初の数パスとその後のパスでは、変形量を大きくしすぎないことが重要である。

サイドローラーやオーバーベンディングローラーを使用してプロファイルを予備曲げし、プロファイル断面の中立線を完成プロファイルの中立線に合わせることで、プロファイルにかかる力のバランスをとり、長手方向の曲げを回避することができます。

加工中に長手方向の曲がりが検出された場合、特に後工程では、状況に応じてローラーを追加することができる。

矯正機の使用、フレーム間隔の変更、サポートローラーの使用、各フレームのロールギャップの調整などの対策により、長手方向の曲がりを最小限に抑えたり、なくしたりすることができる。各フレームのロール間隙を調整することによって縦曲がりを軽減するには、熟練した技術力が必要であることに留意すべきである。

(3) ローラー冷間曲げ速度の制御と成形ローラー圧力の調整は、冷間曲げ疲労亀裂の反復を最小化するために適切でなければならない。

熱応力クラックの発生をさらに低減し、熱応力クラックの発生を抑制するために、適切な潤滑と冷却を行う必要がある。 曲げ半径 - 曲げ半径が小さすぎると、製品表面に亀裂が入りやすくなる。

高強度鋼板の冷間成形および冷間加工で観察される伸び後破壊現象に対処するため、冷間成形および冷間加工で観察される伸び後破壊現象に対処する。 曲げ加工曲げ半径を大きくする、冷間曲げ角度を小さくする、断面形状を大きくするなど、材料の機械的設計要件を満たすことを前提に断面形状を最適化することは有効な方法です。構造設計上の要求を満たすために推奨される。