ABS EQ70鋼材:先進エンジニアリング向け超高強度船級鋼
ABS EQ70鋼材の概要
ABS EQ70は、ABS認定の超高張力鋼の中で最高強度クラスに位置するグレードで、最小降伏強度690 MPa(70 kgf/mm²級)を実現しています。従来の51グレード(500 MPa級)から大幅な高強度化を図りつつ、-40℃での優れた衝撃靭性を維持しており、構造物の軽量化・高性能化が求められる先進的なプロジェクトに採用されています。
主な特徴
- 最小降伏強度:690 MPa(70 kgf/mm²級)
- 引張強度:770〜940 MPa
- 高強度ながら-40℃で69 J以上(縦向き)、46 J以上(横向き)の優れた靭性
- 溶接性への配慮(炭素当量CET 0.36〜0.40、CEV 0.56〜0.70)
- 板厚250 mmまで対応(QT条件)、チューブラ製品は65 mmまで
物理的・一般特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 7.8〜7.9 g/cm³ | 低炭素鋼として典型的 |
| 炭素当量 (CET) | 0.36 (TM), 0.40 (QT) | 供給条件による |
| 炭素当量 (CEV) | 0.56〜0.70 | 板厚・供給条件による |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| シャルピー衝撃値 (Vノッチ、縦向き) | -40℃ | 69 J以上 | 高強度ながら高靭性 |
| シャルピー衝撃値 (Vノッチ、横向き) | -40℃ | 46 J以上 | |
| 引張強度 | 常温 | 770〜940 MPa | |
| 伸び | 常温 | 14%以上 | 最小値 |
| ヤング率(弾性率) | 常温 | 200〜215 GPa | 低炭素鋼として典型的 |
| ポアソン比 | 常温 | 0.29 | 低炭素鋼として典型的 |
| せん断弾性率 | 常温 | 82 GPa | 低炭素鋼として典型的 |
強度グレード比較
| グレード | 最小降伏強度 (MPa) | 引張強度範囲 (MPa) | シャルピー縦向き (-40℃) | 伸び (最小%) | CEV最大値 |
|---|---|---|---|---|---|
| ABS EQ47 | 460 | 570〜720 | 46 J | 17% | 0.55 |
| ABS EQ51 | 500 | 610〜770 | 50 J | 16% | 0.54 |
| ABS EQ70 | 690 | 770〜940 | 69 J | 14% | 0.70 |
熱的・電気的特性
熱的特性および電気抵抗率は、他のABS高張力鋼グレードと同等の典型的低炭素鋼値を示します。
化学成分(質量%)
70グレードでは、高強度確保のため合金元素(特にNi、Cr、Mo、Nb、V)の上限値が活用されますが、溶接性確保のため炭素当量管理が重要です。
| 元素 | 含有範囲 | 備考 |
|---|---|---|
| 炭素 (C) | 0.14〜0.18% | 最大値、供給条件による |
| ケイ素 (Si) | 0.60〜0.80% | 最大値、供給条件による |
| マンガン (Mn) | 1.00〜1.70% | 供給条件による |
| リン (P) | 0.02%以下 | 最大値、供給条件による |
| 硫黄 (S) | 0.01%以下 | 最大値、供給条件による |
| アルミニウム (Al) | 0.018〜0.20% | 最小値、供給条件による |
| ニッケル (Ni) | 0.80〜3.50% | 最大値、供給条件による |
| クロム (Cr) | 0.30〜2.00% | 最大値、供給条件による |
| モリブデン (Mo) | 0.10〜0.70% | 最大値、供給条件による |
| 銅 (Cu) | 0.50〜0.55% | 最大値、供給条件による |
| ニオブ (Nb) | 0.05〜0.06% | 最大値、供給条件による |
| バナジウム (V) | 0.12〜0.20% | 最大値、供給条件による |
| チタン (Ti) | 0.05%以下 | 最大値 |
| ホウ素 (B) | 0.005%以下 | 最大値 |
| カルシウム (Ca) | 0.005%以下 | 最大値 |
| 窒素 (N) | 0.015〜0.025% | 最大値、供給条件による |
| 酸素 (O) | 0.003〜0.005% | 最大値、供給条件による |
供給条件と炭素当量管理
| 供給条件 | CET | CEV (板厚50mm以下) | CEV (板厚50-100mm) | CEV (板厚100-250mm) |
|---|---|---|---|---|
| TM(サーモメカニカル圧延) | 0.36 | 0.56 | — | — |
| QT(焼入れ焼戻し) | 0.40 | 0.64 | 0.66 | 0.70 |
※QT条件では板厚に応じてCEV上限が段階的に設定されています。厚板ほど合金量が多くなるためCEVが上昇します。
溶接・施工上の注意点
- 予熱・層間温度管理:高CEV値(最大0.70)のため、板厚・拘束度に応じた適切な予熱(50〜150℃程度)が必要
- 溶接材料選定:低水素系溶接材料の使用必須、高強度対応ワイヤ・フラックス選定
- 熱影響部靭性:溶接熱影響部の靭性低下を抑制するため、熱入力管理が重要
- 事後熱処理(PWHT):厚板・高拘束部では応力除去焼鈍の検討が必要
用途例
- 超大型コンテナ船(24,000 TEU級以上)の主要構造材
- VLCC・ULCCの船殻・甲板・縦骨材
- 大型LNGタンカーの球形タンク支持構造
- 洋上風力発電のジャケット・トランジションピース
- 深海作業船・起重機船のブーム・マスト構造
- 構造軽量化が必須の先進的船舶・海洋構造物
品質保証・注意事項
本資料に記載の情報は概略値です。70グレードは高強度ゆえに溶接性・靭性確保により高度な製造管理が必要です。詳細な仕様書、ミルシート、溶接手順書(WPS/PQR)、または関連規格(ABS Rules Part 2 Chapter 1 Section 3、ISO 15614、JIS等)を参照の上、サプライヤーおよび船級協会と十分に協議してください。
金属
- ABS FH40 高強度船体構造用鋼
- ABS AQ43 グレード:超高強度鋼材
- ABS DQ43 グレード:優れた強度を持つ高性能鋼
- ABS EQ43 グレード:構造用途向けプレミアム高強度鋼
- ABS FQ43 グレード鋼:高強度特性
- ABSグレード AH36TM:高強度船体構造用鋼
- ABSグレード DH36:高強度用途向けプレミアム船体構造用鋼
- ABSグレード EH36:優れた衝撃耐性を持つ高強度船体構造用鋼
- ABSグレード FH36TM:海洋用途向けプレミアム船体構造用鋼
- ABSグレード AH40:海洋用途向けプレミアム高強度船体構造用鋼
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