JIS G3445 STKM15C 高強度機械構造用鋼管の特性と仕様

JIS G3445 STKM15C 高強度炭素鋼管の概要

JIS G3445 STKM15Cは、STKM12C/13Bより炭素含有量を高めた（約0.15%）高強度グレードの機械構造用シームレス鋼管です。引張強さ580 MPa以上、降伏強さ430 MPa以上を実現し、より高い荷重がかかる構造部材に適しています。延性は1〜12%とやや低下しますが、十分な靭性を確保しています。

化学成分

元素	含有量（%）
炭素 (C)	0.15 程度
ケイ素 (Si)	0.35 以下
マンガン (Mn)	0.60〜0.90
リン (P)	0.040 以下
硫黄 (S)	0.040 以下

機械的特性（常温）

特性	値	備考
引張強さ	580 MPa 以上	JIS G3445 規定値
降伏強さ	430 MPa 以上	壁厚 16mm 以下
伸び (A5)	1〜12 %	高強度化に伴う低下
ヤング率	200〜215 GPa	低炭素鋼典型値
ポアソン比	0.29	低炭素鋼典型値
せん断弾性率	82 GPa	低炭素鋼典型値

物理的特性

特性	値	条件・備考
密度	7.8〜7.9 g/cm³	23℃
熱伝導率	25〜93 W/(m·K)	23℃
比熱容量	465 J/(kg·K)	23℃
熱膨張係数	1.32〜1.38×10⁻⁵ 1/K	23℃
融点	1480〜1526 ℃	低炭素鋼典型値
最高使用温度	500 ℃	炭素鋼一般値
キュリー温度	770 ℃	低炭素鋼典型値
電気抵抗率	1.43〜1.74×10⁻⁷ Ω·m	23℃

寸法範囲

壁厚：1〜8 mm

グレード選定のポイント

STKM15Cは「強度重視」の用途で選定されます。STKM13B比で引張強さ約1.3倍、降伏強さ約1.4倍の向上を達成。ただし延性が低下するため、曲げ加工や深絞りなど大変形を伴う加工にはSTKM12C/13Bが適します。溶接性は依然として良好ですが、高炭素側となるため予熱・後熱処理の検討が推奨されます。

主な用途

高圧油圧シリンダー・ラム・ピストンロッド
自動車駆動系部品（アクスルシャフト、デファレンシャルケース等）
建設機械のブーム・アーム・バケットリンク
クレーン・揚重機の構造フレーム
高圧ガス容器・配管部品

熱処理と加工上の注意

正火（900〜950℃）で組織改善可能。冷間加工後の応力除去焼鈍（600〜650℃）推奨。溶接時は炭素当量（Ceq≒0.25〜0.30）を考慮し、板厚10mm以上では予熱（100〜150℃）を推奨。機械加工性は炭素量増加によりやや向上（チップ寿命延長）します。

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