さまざまな種類の鋼と鋼の成分
この記事では、鋼の分類について説明します。さまざまな種類の鋼 異なる基準で定義されています。また、鋼の成分についても学びます。 、ステンレス鋼に含まれるもの などなど。分類を見てみましょう。
鋼の分類
ISによると：7598-1974 鋼は次のように分類されます：
1。 一般に普通炭素鋼と呼ばれる非合金鋼 、および
2。 合金鋼
非合金鋼または普通炭素鋼
普通炭素鋼の特性に影響を与える主な要因 炭素含有量と微細構造です。カーボンは、多くの性能特性の主要な決定要因です。強化・硬化効果があります。同時に、伸びの減少と面積の減少によって証明されるように、延性を低下させます。
さらに、炭素含有量の増加は機械加工性を低下させます 溶接性が低下します 。存在する炭素の量は、物理的特性と耐食性にも影響します。炭素含有量の増加に伴い、熱伝導率と電気伝導率が低下し、透磁率が大幅に低下し、耐食性が低下します。
微細構造は、常に存在する鋼、すなわち炭素マンガン、シリコン、リン、硫黄の組成と、酸素、水素、窒素などの残留元素、および最終的な圧延、鍛造、または熱処理操作によって決定されます。ただし、これらのタイプの鋼のほとんどは、最終的な熱処理なしで使用されるため、圧延および鍛造操作は微細構造に影響を与えます。
炭素鋼は、鋳造、圧延、または鍛造の状態で主に麻痺する種類の鋼です。 亜共析鋼の成分 したがって、（0.87％以下の炭素を含む鋼）は、フェライトとパーライト、および過共析鋼です。 （0.87％以上の炭素を含む）セメンタイトとパーライト。
炭素含有量に応じた鋼の種類 。炭素含有量に基づいて、普通炭素鋼は一般的に次のように分類されます：
1。 低炭素または軟鋼-0.05〜0.30パーセントの炭素
2。 中炭素鋼– 0.03〜0.06パーセントの炭素
3。 高炭素鋼0.60-1.50パーセント炭素
4。 工具鋼（高炭素）–0.90-1.50パーセント炭素
これら4種類の炭素鋼の炭素含有量は剛性がなく、種類ごとにある程度の重なりがある場合があることに注意してください。
脱酸方法による鋼の種類
鋼は、脱酸の程度に関して識別されることがよくあります。 鉄鋼生産中に生じる：
1。殺された鋼
それらは強く脱酸されており、高い組成と特性の均一性が特徴です。すべての鍛造鋼、および一般に、0.25％を超える炭素を含むすべての鋼が殺されます。 殺された鋼の本質的な品質 健全性（ブローホールや分離からの解放）です。鋼が十分に脱酸されると、ガスの発生はなく、インゴットの上面はほぼ即座に固化します。記号Kは殺された鋼を表します。
2。セミキル鋼またはバランス鋼
これらのタイプの鋼は、キルド鋼とリムド鋼の中間であると見なすことができ、均一性の程度はさまざまです。 0.15から0.25パーセントの炭素を含む構造用鋼は一般的に半殺しです。 半殺し鋼 目的は、表面のブローホールやパイプのない金属を製造することです。表面はかなりの厚さの健全なスキンを持っている必要があります。プレートと構造製品は通常、半殺し鋼から作られています。鋼の総生産量の90％を占める鋼の半殺害品質を表すために記号は使用されていません。
3。縁取り鋼
リミングでは、鋼は部分的に脱酸されます。 縁のある鋼 、目的は、炭素含有量のきれいな表面を生成することです。さまざまな深絞りが縁取りプロセスによって作成されます。特に、成形の容易さと表面仕上げが主な考慮事項である場合。したがって、これらの鋼は圧延のアイデアです。縁のあるシートから作られたシートとストリップは、優れた表面品質と冷間成形特性を備えています。記号Rは縁のある鋼に使用されます。
化学組成に基づく鋼の種類
鋼は、その化学組成に基づいて4つの基本的な種類の鋼に分類されます。
- 炭素鋼
- ステンレス鋼
- 合金鋼
- 工具鋼
1。炭素鋼
炭素鋼 は、炭素含有量が約0.05〜2.1重量パーセントの鋼です。
炭素鋼は業界で最も一般的に使用されている鋼であり、総鋼生産量の90％以上を占めています。炭素鋼は、炭素含有量に基づいてさらに3つのグループに分類されます。
- 低炭素鋼/軟鋼
- 中炭素鋼
- 高炭素鋼
2。ステンレス鋼
ステンレス鋼 約12％以上の炭素を含む鉄（Fe）合金です。
ステンレス鋼は、10.5パーセントのクロム（最小）を含む鋼の種類です。ステンレス鋼は、その表面にCr2O3の非常に薄い層が形成されるため、耐食性があります。この層は、パッシブ層とも呼ばれます。クロムの量を増やすと、材料の耐食性がさらに向上します。クロムに加えて、ニッケルとモリブデンが追加され、望ましい（または改善された）特性を提供します。ステンレス鋼には、炭素、シリコン、マンガンもさまざまな量で含まれています。
ステンレス鋼の分類
1.フェライト系ステンレス鋼
2.マルテンサイト系ステンレス鋼
3.オーステナイト系ステンレス鋼
4.二相ステンレス鋼
5.析出硬化（PH）ステンレス鋼
1。フェライト系ステンレス鋼：- フェライト鋼は、体心立方結晶構造（BCC）を備えた鉄-クロム合金です。これらは一般に磁性があり、熱処理では硬化できませんが、冷間加工で強化できます。
2。 オーステナイト系ステンレス鋼：- オーステナイト鋼は最も耐食性があります。非磁性であり、加熱することはできません。一般に、オーステナイト鋼は非常に溶接可能です。
3。 マルテンサイト系ステンレス鋼：- マルテンサイト系ステンレス鋼は非常に丈夫で丈夫ですが、他の2つのクラスほど耐食性はありません。これらの鋼は、機械加工可能、磁性、および熱処理可能です。
4。 二相ステンレス鋼：- 二相ステンレス鋼は、フェライト系およびオーステナイト系ステンレス鋼の粒子（すなわち、フェライト+オーステナイト）で構成される2相の微細構造を持っています。二相鋼は、オーステナイト系またはフェライト系ステンレス鋼の約2倍の強度を持っています。
5。 析出硬化（PH）ステンレス鋼： 析出硬化（PH）析出硬化により、ステンレス鋼は非常に高い強度を持っています。
3。合金鋼
合金鋼 、とりわけ、溶接性、延性、機械加工性、強度、焼入れ性、および耐食性などの所望の（改善された）特性を達成するために、様々な比率の合金元素が使用される。以下は、最も一般的な合金元素とその効果の一部です。
マンガン– 延性と溶接性を低下させながら、強度と硬度を向上させます。
シリコン 製鋼工程で脱酸剤として使用されます。
リン 延性とノッチ衝撃靭性を低下させながら、鋼の強度と硬度を向上させます。
硫黄– 延性、ノッチ衝撃靭性、および溶接性を低下させます。硫化物含有物として発見。
銅– 強化された耐食性
ニッケル 鋼の焼入れ性と衝撃強度を向上させます。
モリブデン– 低合金鋼の焼入れ性と耐クリープ性を向上させます。
4。工具鋼
工具鋼 炭素含有量が高い（0.5％から1.5％）。炭素含有量が高いほど、硬度と強度が高くなります。これらの鋼は主に工具や金型の製造に使用されます。工具鋼には、耐久性だけでなく、耐熱性と耐摩耗性を向上させるために、さまざまな量のタングステン、コバルト、モリブデン、およびバナジウムが含まれています。これにより、工具鋼は切削工具や穴あけ工具としての使用に最適です。
鋼の成分
鋼は鉄-炭素合金です。微量のシリコン、リン、硫黄、酸素が含まれている可能性があります。
鋼の炭素含有量は0.08から1.5パーセントの範囲です。その結果、錬鉄よりも硬くなりますが、鋳鉄よりも脆くなりません。鋼は、硬度、柔軟性、および引張強度の明確な組み合わせを持っています。それはより耐久性があり、より柔らかい錬鉄よりも鋭いエッジを保持します。同時に、脆い鋳鉄よりも衝撃や張力に強いです。
鋼の特性は、主に炭素含有量に依存し、シリコン、マンガン、硫黄、リンに大きく依存します。したがって、明確な目的のための鋼の選択では、鋼の特性に対する各化学元素の影響を理解する必要があります。鋼の成分は次のとおりです：
カーボン
カーボンは、強度、弾性（降伏点によって決定）、および硬度を高め、延性（伸びによって特徴付けられる）および衝撃強度を低下させます。重要な事実は、0.3％を超える炭素では、水または油中で加熱および急冷することによって鋼を硬化させることができるということです。
シリコン
完成した鋼のシリコンは通常0.05から0.30パーセントの範囲です。炭素鋼は多孔質になるのを防ぐためにシリコンが入れられています。非常に優れた脱酸剤として機能し、ガスと酸化物を除去し、ブローホールを防ぎ、それによって鋼をより丈夫で硬くします。
マンガン
マンガンは、貴重な脱酸および浄化剤としても機能します。マンガンは硫黄とも結合し、それによって鋼に残っているこの元素の有害な影響を減らします。通常の低炭素鋼で使用する場合、マンガンは金属を延性があり、優れた曲げ品質を実現します。炭素鋼のマンガン含有量は通常1.00％未満であり、通常0.30〜1.00％の範囲です。
硫黄
硫黄は、硫化鉄または硫化マンガンとして鋼に発生します。硫化トロンは、融点が低いため、赤みが生じます。つまり、高温での脆性が増しますが、硫化マンガンはそれほど影響を与えません。したがって、硫化マンガンは、硫化鉄よりも鋼中で不快感が少ないです。鋼にかなりの量の硫黄（硫黄含有物）が存在すると、鋼の他の特性（引張強度、降伏点、疲労限度など）に悪影響を及ぼし、耐食性が低下します。
リン
リンは、低温、すなわち、通常、特に低温で高い脆性を与えます。それは引張強さを増加させますが、同じタイプで衝撃強度と延性を減少させます。 0.2％をわずかに超えるリン含有量では、衝撃強度はゼロ値になります。リンの脆化効果は、鋼の炭素含有量の増加とともに増加します。炭素とリンの合計は通常0.25パーセントを超えません。最高品質の工具鋼は0.02パーセントを超えて含まれていません。
硫黄とリンの含有量は、鋼の品質に悪影響を与えるため、厳しく制限されています。
ステンレス鋼には何が含まれていますか？
ステンレス鋼には、少なくとも10.5％のクロム、1.2％未満の炭素、およびその他の合金元素が含まれています。ステンレス鋼は耐食性があり、ニッケル、モリブデン、チタン、ニオブ、マンガンなどの他の元素を添加することで、その機械的特性をさらに向上させることができます。
ステンレス鋼には何が10％含まれていますか？
ステンレス鋼は、 10.5を含む鋼の種類です。 パーセントクロム （最小）。
ステンレス鋼には銅が含まれていますか？
銅は一般的にステンレス鋼の残留元素として見られます。ただし、特に海水や硫酸の条件で、析出硬化特性を提供したり、耐食性を向上させたりするために、いくつかの合金に添加されています。
最強の鋼の種類は何ですか？
タングステン 最高の引張強度を持っています 室温で最大500,000ポンド/平方インチの引張強度を持つ任意の純金属の。 1,500°Cを超える温度でも最大の引張強度を備えています。一方、タングステン金属はもろく、純粋な形ではあまり有用ではありません。
どのグレードの鋼が最適ですか？
304ステンレス鋼は、その優れた耐食性と価値により、世界で最も広く使用されているタイプのステンレス鋼です。 304はほとんどの酸化性酸に耐えることができます。 304は耐久性があるため、消毒が簡単で、キッチンや料理の用途に最適です。
さまざまな種類の鋼を含む鋼に関するすべての詳細を網羅するように努めました。 、鋼の成分 また、ステンレス鋼に含まれるものなどのよくある質問もあります。 など。あなたがこの記事を気に入ってくれたことを願っています。以下のコメントでフィードバックをお寄せください。
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