精密機械加工で一般的に使用される鋼のクラス

鋼は、CNCスイス機械加工およびCNC旋削で最も一般的に使用される材料の1つです。鉄鋼の主な元素は、世界50か国以上で採掘されている鉄（鉄鉱石由来）です。現在、世界のほとんどの鉄鉱石（75％以上）は、オーストラリア、ブラジル、中国、インド、ロシア、南アフリカ、ウクライナから来ています（量の多い順に）。オーストラリアは世界の他のどの国よりも50％多く生産しています（かつては中国がその区別を持っていましたが）。

鉄鉱石とさまざまな量の他のさまざまな元素を組み合わせることで、さまざまな種類の鋼が作成され、さまざまな用途の要件を満たすためにさまざまな物理的特性を持つ金属が生成されます。

追加された材料は、鋼の特性（柔軟性、強度、成形性、焼入れ性など）を変更します。一般に、合金元素は、強度や焼入れ性を高めるために低い割合（5％未満）で追加されるか、耐食性や極端な温度安定性などの特殊な特性を実現するために高い割合（5％以上）で追加されます。

鋼の組成には1000を超えるさまざまなバリエーションがありますが、精密機械加工業界の私たち（または機械加工された金属部品を必要とする人）にとって、鋼は4つの基本的なカテゴリに分類できます。加工の観点からは、次のカテゴリーに進むにつれて加工の難易度が高くなります。パイオニアサービスでは、私たちが行う機械加工のほとんどは最初の3つのカテゴリにあり、最後のカテゴリにはいくつかのプロジェクトがあります。

1. 炭素鋼 ：この種類の鋼には、最大2〜3％の炭素を含む組成物が含まれます。このカテゴリには、低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼があります。炭素％が高いほど、硬度と強度が高くなります。このカテゴリの鋼は、一般的に機械加工が簡単です（ただし、炭素の割合が増えると、機械加工が難しくなります）。このカテゴリーの鋼は、腐食/風化を減らすために、機械加工後に熱処理が必要になることがよくあります。鉄鋼生産のほぼ90％が炭素鋼のカテゴリーに分類されます。
   • • 炭素鋼のグレード例**：
       • 低：1010、1018
       • 中：1030および1040
       • 高：1080

4. 合金鋼 ：これらの鋼は、炭素鋼にさまざまな量の元素を追加することによって作成されます。これにより、通常の炭素鋼には見られない物理的特性が追加された鋼が製造されます。一般的に、硬度、耐食性、強度の向上は、達成しようとしている特性です。ただし、次のようなさまざまな改善された特性を実現するために、さまざまな要素を追加できます。
   1. 強度を高めるために、マンガン、シリコン、ニッケル、銅が追加されています。
   2. クロム、バナジウム、モリブデン、およびタングステンは外観を改善します。
   3. ニッケルと銅は耐食性を向上させます。
   4. モリブデンは脆化に抵抗するのに役立ちます。
   5. ジルコニウム、セリウム、カルシウムは靭性を高めます。
   6. 鉛、ビスマス、セレン、テルルは被削性を向上させます。
      • 合金鋼の例には**：
        • 4130、4140、および4340

4. ステンレス鋼 ：ステンレス鋼の場合、クロムが組成物に添加される主要元素です（最大10〜20％）。これは主に、外観の追加（「クローム仕上げ」と考えてください）および錆への耐性のために使用されます。そもそもより高価な材料であり、機械加工がより困難です。
   • • ステンレス鋼のグレードの例**：
       • 303、304、316

4. 工具鋼 ：この炭素鋼と合金のグループは、他の材料を切断および成形するための工具を作るために最も頻繁に使用されるため、工具鋼と呼ばれます。技術的には、工具鋼には6つのカテゴリがあります。水硬化、空気硬化、耐衝撃性、高速、熱間加工、特別購入です。それぞれ、他の金属や材料を切断、プレス、押し出し、鋳造できる特性と特性を備えています。工具鋼は通常、AISIによって文字番号（XX）システムで等級付けされます。パイオニアサービスは工具鋼の機械加工をほとんど行いませんが、私たちが行う場合、それは一般的に冷間加工材料です（通常はA582、A286、A277などの空気硬化中合金）。工具鋼は機械加工が非常に困難です。

** American Iron＆Steel Institute（AISI）によって作成された鋼の番号付けシステム

AISIは、鋼の組成を識別するために4桁を使用する番号付けシステムを作成しました：

1. 最初の桁
2. 1XXX1で始まる鋼はすべて炭素鋼です
   • 10XX =普通炭素鋼（Mnが1％未満）
   • 11xx=再硫化炭素鋼
   • 12XX=再硫化および再リン酸化された炭素鋼
   • 15XX =再硫化されていない高マンガン（最大1.65％）
3. 2XXX=ニッケル鋼
4. 3XXX=ニッケルクロム鋼
5. 4XXX=モリブデン鋼
6. 5XXX=クロム鋼
7. 2桁目：
   • 一般的に、主要元素の濃度を示します（例：1 =1％など）
8. 最後の2桁：
   • 炭素濃度を示します（例：18 =18％炭素）

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