Amstrong® Ultra 700MC – 高強度・微細粒構造鋼、優れた溶接性を実現

Amstrong® Ultra 700MCは、非常に高い降伏強度を備え、微細粒構造、低炭素による優れた溶接性、制御された内部純度が特徴の熱間圧延高張力鋼です。

一般特性

特性	値
炭素当量（CEV・PCM）	CEV = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Cu+Ni)/15 PCM = C + Si/30 + (Cr+Mn+Cu)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B

寸法

詳細な寸法については、資料右側の図表をご参照ください。

機械的特性

特性	温度	値	備考
シャルピー衝撃値	-20°C	40 J	最小値｜板厚6〜13mm
伸び	—	10%	最小値｜板厚2〜3mm｜横/縦方向、A80
伸び	—	12%	最小値 A5.65√So｜板厚3〜13mm｜横方向
伸び	—	14%	最小値 A5.65√So｜板厚3〜13mm
引張強さ	—	750〜930 MPa	板厚2〜13mm
引張強さ	—	760〜950 MPa	板厚2〜13mm｜横方向
降伏強度	—	680 MPa	最小値｜板厚8〜13mm
降伏強度	—	700 MPa	最小値｜板厚2〜8mm
降伏強度	—	700 MPa	最小値｜板厚8〜13mm｜横方向
降伏強度	—	720 MPa	最小値｜板厚2〜8mm｜横方向

化学成分（溶製分析値、質量%）

元素	含有量	備考
アルミニウム (Al)	0.015%	最小値
ホウ素 (B)	0.005%	最大値
炭素 (C)	0.10%	最大値
マンガン (Mn)	2.1%	最大値
モリブデン (Mo)	0.5%	最大値
ニオブ (Nb)	0.09%	最大値
リン (P)	0.025%	最大値
ケイ素 (Si)	0.25%	最大値
硫黄 (S)	0.005%	最大値
チタン (Ti)	0.15%	最大値
バナジウム (V)	0.2%	最大値

技術的特性

用途分野

非常に高い降伏強度により、積載量の増加とより高強度な構造物の実現に貢献します。典型的な用途として、伸縮クレーン、高所作業車、コンクリートポンプ、テレスコピックハンドラ、ダンプトラック、トラックトレーラーなどがあり、これらは強度と軽量化が重視される分野です。

軽量化効果

本グレードは、優れた機械的特性（非常に高い強度、疲労強度、靭性）と良好な成形性・溶接性を兼ね備えています。保証された高い降伏強度により、板厚薄肉化（ダウンゲージング）による大幅な軽量化が可能で、性能と安全性を維持しながら従来の構造用鋼からの置き換えに適しています。

板厚薄肉化により、溶接が容易になることで加工コストが削減され、輸送コストも低減します。さらに、使用段階ではエネルギー消費の低減、機械的性能の向上、安全性の向上など、追加的なメリットも得られます。

板厚削減の目安計算式

グレード1（低降伏強度）からグレード2（本データシート掲載グレード）へ切り替える際の板厚削減見込みは、以下の式で推定できます：

t2 = t1 × (Re1/Re2)½

t = 板厚、Re = 降伏強度

※疲労強度などの他の要素も確認の上、板厚削減を検討してください。

疲労強度

微細粒構造と低硫黄含有により、鋼の疲労強度が向上します。疲労性能は単軸試験により異なる応力レベルで測定され、ヴェーラー曲線を描画して耐久限度を決定します。

靭性

微細粒構造と低硫黄・低炭素含有により、Amstrong® Ultraグレードの靭性が向上します。EN 10149:2013で提案されているオプションがAmstrong® Ultraシリーズに採用されています。Amstrong® Ultra 650MCおよび700MCには2つのバージョンがあります：

• 標準版：靭性保証 40J/-20°C
• 高靭性版（T版）：靭性保証 27J/-40°C

曲げ加工性

Amstrong® Ultra 650MCおよび700MCの最小180°曲げ半径は、シートのエッジ品質によって異なります：

• フライス加工エッジ、品質の良いプラズマ/レーザー切断エッジ：板厚の1.8倍のマンドレル径で曲げ可能
• シャー/スリット切断エッジ：切断時の注意度合いにより、板厚1.8倍のマンドレル径で曲げ可能な場合もあるが、曲げ外側面に亀裂が生じる可能性あり

表面仕上げ

本グレードは「A - 非露出」仕上げのみ供給可能です。

熱切断・溶接

酸素切断、プラズマ切断、レーザー切断に適しています。

耐摩耗性

耐摩耗・耐摩耗性

搬送装置、建設機械、輸送車両などの用途では、鋼表面が摩耗を受けることがあります。摩耗は研磨材の存在だけでなく、圧力、温度、衝撃、腐食などの条件に依存する複雑な物理現象です。

一般的な構造用鋼グレードと比較して、超高張力鋼グレードでは耐摩耗性が大幅に向上します。多くの場合、耐摩耗専用鋼グレードよりも経済的で加工しやすいという利点があります。

溶接性

本グレードの溶接性と低温割れ感受性は、低炭素鋼（<0.11%）向けに開発されたPCM式（パラメータクラック測定）でより正確に評価されます。

典型的な炭素当量値が低い（PCM < 0.25）ため、Amstrong® Ultra 700MCは溶接時に予熱・後熱が不要です。低炭素・低合金のため過度な硬化傾向がなく、低温割れに対して完全に不感で、あらゆるアーク溶接法に適しています。

板厚別の典型的な炭素当量値

グレード	板厚範囲	CEV 典型値	PCM 典型値
Amstrong® Ultra 700MC	< 6mm	0.37	0.16
	6 〜 < 10mm	0.43	0.18
	≥ 10mm	0.45

熱影響部（HAZ）の軟化と溶接推奨事項

適切な注意を払わない場合、熱影響部（HAZ）、特に間界熱影響部（ICHAZ）で軟化が発生する可能性があります。これは降伏強度500MPa以上の熱機械圧延鋼の典型的な挙動です。軟化の程度と幅は、溶接時の熱入力が大きくなるほど増大します。

溶接後の母材の高い機械的特性を維持するため、溶接エネルギーを板厚1mmあたり約1.5 kJ/cmに制限することを推奨します。これは以下の最大冷却時間（800°C→500°C）に相当します：

• 接合強度のみを優先する場合：t800-500 ≤ 20秒となる熱入力を推奨
• 接合強度とHAZ靭性（-40°C）の両方を優先する場合：t800-500 ≤ 13秒となるより低い熱入力を推奨

パス間温度と熱処理

Amstrong® Ultra 700MCは溶接時に予熱・後熱不要です。多層溶接では、パス間温度が次のパスの予熱となり冷却時間を延長するため、機械的特性の低下を最小限に抑えるためパス間温度を制限してください。推奨最大パス間温度は100°Cです。

同様に、溶接後熱処理は機械的特性の低下を招く可能性があります。熱処理を実施する前には、必ずArcelorMittalにご相談の上、適切な条件を決定してください。

フィラーワイヤー選定

母材の強度と同等以上のフィラーワイヤーを使用することを推奨します。Amstrong® Ultra 700MC向け推奨ワイヤー/フラックスは以下の通りです：

サプライヤー	被覆アーク溶接 (SMAW)	ガスシールドアーク溶接 (GMAW)	フラックスコアードワイヤ溶接 (FCAW)	サブマージアーク溶接 (SAW)
Esab	OK 75.75	OK Autrod 13.29, OK Aristorod 13.31	OK Tubrod 14.03	OK Autrod 13.43	OK Flux 10.62
Filarc	Filarc 118	—	Filarc PZ 6148	—
Lincoln	Conarc 80	LNM MoNiVa	Outershield 690-H	LNS 168	P230
Lincoln	Conarc 85	—	Outershield MC-100	LA 100	Lincolnweld 8500
Oerlikon	Tenacito 80 CL	Carbofil NiMoCr	Fluxofil 42	OE-S3 NiMoCr	OP 121TT
Oerlikon	Tenax 118M	Carbofil MnNiMo	Citoflux M07	Fluxocord 42
S.A.F. Air Liquide	Safer ND 80	Nertalic 88	Steelcored 42	—
S.A.F. Air Liquide			Safdual 270
Thyssen	SHNK 100	Union NiMoCr	—	Union S3 NiMoCr	UV 421TT

溶接後の機械的特性

推奨熱入力範囲内で溶接した場合、Amstrong® Ultra 700MCの溶接部における引張強さと衝撃靭性は、母材に関する欧州規格EN 288およびEN 10149の最小要求値を上回ります。