ASTM A513 グレード 1035 シンクドローン鋼管 – 仕様と性能の詳細
ASTM A513 グレード 1035 シンクドローン(Sink-Drawn)鋼管の概要
ASTM A513 グレード 1035 シンクドローン(Sink-Drawn / コールド・シンク・ドローン)は、溶接鋼管をマンドレルなしで外径・内径同時に冷間引抜き(シンキング)加工した機械構造用鋼管です。DOM(マンドレル引抜き)と異なり内径制御は行わず、主に外径精度向上・表面仕上げ改善・加工硬化による強度アップを目的とします。炭素 0.32–0.38% の中炭素鋼ベースで、引張強さ 550 MPa・降伏強さ 480 MPa の中高強度を実現し、DOM と正規化材の中間的位置づけとなります。本稿ではシンクドローン工程の特徴と設計データを整理します。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 – 7.9 g/cm³ | 中炭素鋼の典型値 |
機械的特性(室温・シンクドローン仕上げ状態)
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
| ヤング率(弾性率) | 23.0 °C | 200 – 215 GPa | 中炭素鋼の典型値 |
| 伸び(A50) | 23.0 °C | 7 % | DOM(5%)よりやや高い |
| ロックウェル B 硬度 | 23.0 °C | 82 HRB | DOM(90)より低い |
| ポアソン比 | 23.0 °C | 0.29 | 中炭素鋼の典型値 |
| せん断弾性率 | 23.0 °C | 75 – 80 GPa | 炭素鋼の典型値 |
| 引張強さ | 23.0 °C | 550 MPa | 正規化 1030(415)比 1.3 倍 |
| 降伏強さ(0.2% 耐力) | 23.0 °C | 480 MPa | 正規化 1030(275)比 1.7 倍 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
| 線膨張係数 | 23.0 °C | 1.32×10⁻⁵ 1/K | 中炭素鋼の典型値 |
| 最高使用温度 | – | 500 °C | 炭素鋼の典型値 |
| 融点 | – | 1,380 – 1,514 °C | 中炭素鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 23.0 °C | 470 – 520 J/(kg·K) | 中炭素鋼の典型値 |
| 熱伝導率 | 23.0 °C | 21 – 52 W/(m·K) | 中炭素鋼の典型値 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
| 電気抵抗率 | 23.0 °C | 1.43×10⁻⁷ – 1.74×10⁻⁷ Ω·m | 炭素鋼の典型値 |
化学組成(質量%)
| 元素 | 含有量 |
| 炭素 (C) | 0.32 – 0.38 % |
| マンガン (Mn) | 0.60 – 0.90 % |
| リン (P) | 0.04 % 以下 |
| 硫黄 (S) | 0.035 % 以下 |
シンクドローン・DOM・正規化の三工程比較
| 項目 | 1030 正規化 | 1035 シンクドローン | 1035 DOM |
| 加工方法 | 熱処理のみ | マンドレルなし冷間引抜き | マンドレル通し冷間引抜き |
| 内径精度制御 | なし | なし(外径基準) | あり(高精度) |
| 引張強さ (MPa) | 415 | 550 | 620 |
| 降伏強さ (MPa) | 275 | 480 | 550 |
| 伸び (%) | 25 | 7 | 5 |
| 内面粗さ | 3.2–6.3 μm | 1.6–3.2 μm | ≤0.4 μm |
| 溶接線残存 | あり | 薄化・平坦化 | ほぼ消失 |
| 相対コスト | 1.0 | 1.1–1.2 | 1.3–1.5 |
シンクドローンのメリット・デメリットと適用判断
- メリット:DOM より安価・短納期、正規化材より高強度・外径精度良好、溶接線が薄く非破壊検査(UT/ET)適性向上。
- デメリット:内径精度・真円度・内面粗さは DOM に劣る、伸び 7% で曲げ・拡管など大変形二次加工不向き。
- 適用推奨:「内径仕上げ加工(ホーニング・ローラーバーニッシング)を別工程で実施する」「外径基準で嵌合設計する」「コストと強度のバランス重視」の場合に最適。
代表的用途
- 油圧シリンダチューブ(後工程ホーニング前提・中低圧仕様)
- 自動車駆動系スペーサー・カラー・ブッシュ素材
- 一般機械構造用ローラー・ガイドポスト・ピン素材
- 建設機械・農業機械の構造フレーム部材
「DOM までの精度・コストは不要だが、正規化材では強度不足」というゾーンで真価を発揮する中間グレードです。内径仕上げ工程を自社保有するメーカーにとっては、材料費・加工費トータルで最も経済的な選択肢となり得ます。