JIS G3445 STKM19C 高強度機械構造用鋼管の仕様と特性
JIS G3445 STKM19C 高強度炭素鋼管の概要
JIS G3445 STKM19Cは、STKM19Aと同程度の炭素含有量(約0.19%)ながら、製造プロセス(冷間引抜き強化等)により引張強さ550 MPa以上、降伏強さ410 MPa以上を実現した高強度グレードです。伸び1〜15%と延性は犠牲になりますが、高強度が要求される構造部材に最適です。
化学成分
| 元素 | 含有量(%) |
|---|---|
| 炭素 (C) | 0.18〜0.23 |
| ケイ素 (Si) | 0.35 以下 |
| マンガン (Mn) | 0.90〜1.20 |
| 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 | 550 MPa 以上 | JIS G3445 規定値 |
| 降伏強さ | 410 MPa 以上 | 壁厚 16mm 以下 |
| 伸び (A5) | 1〜15 % | 高強度化による低下 |
| 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
STKM19Aとの違いと使い分け
同炭素量ながらマンガン含有量を高め(0.90〜1.20%)、冷間加工度を上げることで高強度化を達成。STKM19Aが「強度・延性バランス」、STKM19Cが「高強度優先」の使い分けです。曲げ半径が厳しい用途や大変形加工を伴う場合はSTKM19A、軽量化・薄肉化で高応力を受ける部材にはSTKM19Cが適します。
主な用途
- 高圧油圧シリンダー・高圧配管
- 自動車サスペンションアーム・ナックル
- 建設機械の高負荷構造部材(ブーム、アウトリガー等)
- クレーン・リフトのマスト・ジブ構造材
- レース用・高性能車両のシャシ部品
加工・溶接・熱処理上の注意点
炭素当量(Ceq≒0.35〜0.40)はやや高め。板厚8mm以上の溶接では予熱(100〜150℃)推奨。冷間加工硬化が大きいため、中間焼鈍(650〜700℃)を挟む工程設計が必要な場合あり。機械加工性は加工硬化により向上するが、工具摩耗に注意。表面処理は標準的対応可能。
金属
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