ASTM A519 Grade 1118 熱間圧延鋼 - 低炭素高強度構造用グレード
ASTM A519 Grade 1118 熱間圧延鋼の概要
ASTM A519 Grade 1118は、炭素0.14-0.20%、マンガン1.30-1.60%という高マンガン・低炭素設計のシームレス機械構造用チューブです。マンガンを増やし炭素を抑えることで、優れた溶接性と成形性を維持しながら、固溶強化によりGrade 1020同等以上の強度(引張345 MPa、降伏240 MPa)を確保しています。さらに硫黄0.08-0.13%を含み、自由削鋼並みの優れた機械加工性も兼ね備えたユニークなグレードです。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 - 7.9 g/cm³ | 低炭素鋼の典型値 |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 弾性係数 | 23.0 °C | 200 - 215 GPa | 低炭素鋼の典型値 |
| 伸び(A50) | 23.0 °C | 25 % | |
| 硬さ(ロックウェルB) | 23.0 °C | 55 [-] | |
| ポアソン比 | 23.0 °C | 0.29 [-] | 低炭素鋼の典型値 |
| せん断弾性係数 | 23.0 °C | 82 GPa | 低炭素鋼の典型値 |
| 引張強さ | 23.0 °C | 345 MPa | |
| 降伏強さ | 23.0 °C | 240 MPa |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 23.0 °C | 1.32E-5 - 1.38E-5 1/K | 低炭素鋼の典型値 |
| 最高使用温度 | 500 °C | 炭素鋼の典型値 | |
| 融点 | 1480 - 1526 °C | 低炭素鋼の典型値 | |
| 比熱容量 | 23.0 °C | 465 J/(kg·K) | 低炭素鋼の典型値 |
| 熱伝導率 | 23.0 °C | 25 - 93 W/(m·K) | 低炭素鋼の典型値 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 23.0 °C | 1.43E-7 - 1.74E-7 Ω·m | 炭素鋼の典型値 |
磁気的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| キュリー温度 | 770 °C | 低炭素鋼の典型値 |
化学成分
| 元素 | 含有量(%) |
|---|---|
| 炭素 (C) | 0.14 - 0.20 |
| マンガン (Mn) | 1.30 - 1.60 |
| リン (P) | 0.04 |
| 硫黄 (S) | 0.08 - 0.13 |
主な用途
- 大量切削加工部品(ネジ加工、ドリル加工、タッピング多い部品)
- 自動車部品(トランスミッション部品、エンジン部品)
- 油圧・空圧継手・バルブボディ(複雑機械加工)
- 精密機械部品・計器部品
- 溶接構造物(低炭素で溶接割れリスク低)
- ネジ・ボルト・スタッド等のファスナー素材
Grade 1118 のユニークな特長
| 特長 | メカニズム | メリット |
|---|---|---|
| 高マンガン(1.3-1.6%) | フェライト固溶強化 | 低炭素ながら高強度確保 |
| 低炭素(0.14-0.20%) | 炭素当量低減 | 優れた溶接性(予熱不要) |
| 高硫黄(0.08-0.13%) | MnS介在物形成 | 自由削鋼並みの切削性 |
| 三拍子揃ったバランス | 強度・溶接性・切削性 | 工程集約・コスト削減 |
類似グレードとの比較
| グレード | C (%) | Mn (%) | S (%) | 引張 (MPa) | 降伏 (MPa) | 切削性 | 溶接性 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1018 | 0.15-0.20 | 0.60-0.90 | 0.04 | 345 | 240 | 普通 | 優秀 |
| 1020 | 0.18-0.23 | 0.30-0.60 | 0.05 | 345 | 220 | 普通 | 優秀 |
| 1118 | 0.14-0.20 | 1.30-1.60 | 0.08-0.13 | 345 | 240 | 優秀 | 優秀 |
| 1215 (自由削鋼) | 0.09-0.13 | 0.75-1.05 | 0.26-0.35 | 380 | 275 | 最高 | 不可(高S) |
注意点
- 硫黄含有量が高いため、熱間加工(鍛造・熱間曲げ)には不向き(熱間脆性の恐れ)
- 表面処理(メッキ・塗装)時、硫黄由来のピット発生に注意
- 高温環境(400°C以上)での長期使用では、硫黄による粒界脆化の可能性
- 焼入れ性は低い(炭素少ないため)。表面硬化(浸炭・窒化)は可能
金属
- ASTM A519グレード1050 熱間圧延鋼 – 優れた機械的性能
- ASTM A519 グレード 1045 熱間圧延鋼 – 包括的特性概要
- ASTM A519 グレード 1045 正規化鋼 – 包括的特性プロファイル
- ASTM A519 グレード 1045 焼鈍鋼 – 主要特性と性能
- ASTM A519グレード 1050 焼ならし鋼:主要特性と性能
- ASTM A519グレード 1050 焼鈍鋼:主要特性と仕様
- ASTM A519 Grade 1035 熱間圧延鋼 – 仕様と性能
- ASTM A519 Grade 1035 正規化鋼 – 主要特性と性能データ
- ASTM A519 Grade 1035 焼鈍鋼:中炭素鋼の機械的特性と仕様
- AS 3678 Grade 250熱間圧延鋼 – 信頼性の高い低炭素高強度合金
- EN 10248-1 S240GP – 高品質熱間圧延低炭素鋼