鋼の種類101：信頼できる購入ガイド
鋼は0.10〜2%の炭素を含む可鍛な鉄/炭素合金で、この炭素量が硬化可能なレベルを決定します。さらにマンガン、モリブデン、クロム、ニッケルなどで合金化して、焼入れ性の向上や耐食性などの他の特性を改善することもあります。炭素が2%を超える鉄/炭素合金は鋳鉄と呼ばれ、マレーブル鋳鉄とダクタイル鋳鉄という特殊な形態を除いて可鍛ではありません。金属としての鋼は、強靭で、疲労・衝撃・クリープに強く、電気的・熱的に伝導性があり、重く、耐熱性があり、木材、ポリマー、セラミックスなど他の材料と比較してかなり硬いと特徴づけられます。鋼は、溶鉱炉で銑鉄から不純物を除去することで製造されます。
この記事では、人気のある鋼グレードと、それらが優れる用途について簡単に説明します。主な鋼の種類には以下が含まれます：
- 普通鋼（炭素鋼）
- 合金鋼
- 低合金鋼
- ステンレス鋼
普通鋼（炭素鋼）
普通鋼は炭素以外に顕著な合金元素を含まず、炭素含有量に応じて低炭素、中炭素、高炭素に分類されます。低炭素鋼（0.3% C未満）は、低炭素域ではリベット、冷間引抜き部品（ワイヤー、プレス部品など）、中〜高炭素域では構造用形鋼、ギア、冷間鍛造部品、溶接管に使用されます。中炭素鋼（0.3〜0.5% C）は、ギア、シャフト、連結棒、シームレスチューブなどに使用され、機械構造用炭素鋼と呼ばれることもあります。高炭素鋼（0.5% C超）は、バネ、ナイフ・手工具、タップ・フライス、ワイヤードローダイスなどに使用され、工具鋼やバネ鋼と呼ばれることもあります。
シンプルなAISI 4桁番号体系では、普通鋼を10xxで表し、下2桁が金属中の炭素百分率を概ね示します。例えば、1010と指定される普通鋼軟鋼は0.08〜0.13%の炭素を含みます。フリーカッティング鋼は11xxで指定されます。
普通鋼を硬化させるには、急速冷却が必要です。これは高い残留応力、歪み、延性低下などを引き起こす可能性があります。
Thomasサプライヤー発見プラットフォームで炭素鋼のサプライヤーを検索できます。
合金鋼
鋼の硬化度を決定するのは炭素含有量ですが、鋼に添加される特定の合金元素により、熱処理をより穏やかにできるという利点があります。これは、複雑な薄肉部品の焼入れ歪みを低減する場合などにメリットがあります。「焼入れ性」とは、鋼がどの深さまで硬化できるかを指し、合金鋼はこの指標を中心に大まかに2つのグループに分けられます：表面主に硬化する浸炭鋼と、金属の芯まで硬化を延ばせる通し焼入れ鋼です。
AISI番号体系では、マンガン鋼が13xx、ニッケル鋼が2xxx、ニッケル-クロム鋼が3xxx、モリブデン鋼が4xxx、以下9xxxのシリコン-マンガン鋼まで続きます。
合金鋼の焼入れは通常、普通鋼で必要な水冷より遅い油冷で行えます。これにより歪みを減らし、硬化を材料の芯深くまで浸透させることができます。
Thomasサプライヤー発見プラットフォームで合金鋼のサプライヤーを検索できます。
低合金鋼
HSLA（高張力低合金）鋼とも呼ばれ、普通鋼より強度が向上し、移動機器など重量が要因となる用途で使用されます。冷間成形性に優れ、容易に溶接可能です。普通鋼より耐食性が良く、優れた衝撃・疲労・耐摩耗性も備えています。
HY 80、HY 90などの指定を持つ他の低合金鋼は、船体やオフハイウェイ機器に使用されます。さらに、低温靭性や、建物外観用装飾鋼に保護的な耐候性層を生成するための特定条件向けの低合金鋼も利用可能です。
Thomasサプライヤー発見プラットフォームで低合金鋼のサプライヤーを検索できます。
ステンレス鋼
ステンレス鋼は10〜30%のクロムを含む鉄/クロム合金で、このクロムが金属に高い耐食性を与えます。ステンレス鋼には多くのグレードがありますが、定期的に使用されるのは1ダース程度です。例えば、クロム-ニッケル成分を持ち低炭素のAISI 304型は、優れた耐食性、清掃性、成形性から、キッチンシンクなど多くの日用品に人気があります。合金元素モリブデンを含むAISI 316型は、304型よりも化学的攻撃に対する耐性が高く、海水、塩水、硫酸、工業環境で見られるその他の腐食性物質への曝露に有用です。
Thomasサプライヤー発見プラットフォームでステンレス鋼のサプライヤーを検索できます。
まとめ
この記事では、一般的な鋼の種類について簡単にまとめました。追加製品に関する詳細情報については、他のガイドを参照するか、Thomasサプライヤー発見プラットフォームを訪れて、潜在的な供給源を特定するか、特定製品の詳細をご覧ください。
金属