炭素鋼
炭素鋼は主に鉄 (Fe) と炭素 (C) で構成されており、他の合金元素は意図的に添加されておらず、微量のシリコン (Si)、マンガン (Mn)、リン (P)、硫黄 (S) のみが含まれています。炭素鋼は、製造およびエンジニアリングで使用される最も基本的でコスト効率の高いタイプの鋼です。
炭素鋼は鋼の性能を決める炭素含有量によって分類され、通常は低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼の3つに分類されます。炭素鋼の炭素 (C) 含有量が 0.25% 未満の場合は低炭素鋼となり、中炭素鋼の炭素 (C) 含有量は 0.25% ～ 0.60%、炭素 0.60% を超えると高炭素鋼となります。
炭素 (C) は、鋼の硬度と強度を直接決定するため、炭素鋼の重要な元素です。炭素の量が多いほど、強度、硬度、耐摩耗性は高くなりますが、可塑性と靭性が犠牲になります。炭素量が少ないほど、可塑性、靱性、溶接性は向上しますが、強度と硬度が犠牲になります。基本的にトレードオフはシーソーのようなもので、一方が上昇し、もう一方が下降しますが、高炭素鋼はより脆く、成形性が低くなります。-マンガン (Mn) は、脱酸剤として機能し、硫黄の有害な影響に対抗するために炭素鋼に添加されます。また、延性をあまり失わずに強度と硬度を高めます。実際、炭素鋼の鋳造において、マンガンは金属の流動性を向上させる上で重要な役割を果たします。シリコン(Si)は製錬プロセスにおいて強力な脱酸剤として機能し、強度と硬度をある程度高めるのに役立ちますが、主に鋳造中に形成されるガス細孔を防ぐ役割を果たします。リン (P) と硫黄 (S) は、金属に冷間脆性と熱間脆性を引き起こす有害な不純物であり、その結果、金属が低温で破壊したり、高温で延性が低下したりします。リン (P) はある程度の強度をもたらしますが、トレードオフにはそれだけの価値はありません。そのため、両方の要素が厳しく制限され、少ないほど良いのです。
当社が使用する特定の炭素鋳鋼グレードとその国際的な同等グレードを以下に示します。記載されているコアの化学組成は GB/T 鋼の指定に従っていることにご注意ください。炭素鋼の鋳造では、主に優れた鋳造性を備えたさまざまな構造形状のカスタム鋳物に加え、一般的なエンジニアリング用途に必要な機械的特性を満たすためにオプションで熱処理と CNC 加工を備えた高精度小型部品用の MIM 部品を供給しています。-
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中国グレード (GB/T) |
インターナショナルグレード |
日本のJIS等級 |
機械的特性 (GB/T 11352-2009) |
コアの化学組成 (質量分率、%) |
材質の特徴 |
応用産業 |
代表的な用途 |
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ZG200-400 |
A216-WCB |
SC410 |
降伏強度 (ReL): 200 MPa 以上 引張強さ（Rm）：400MPa以上 伸び(A): 25 %以上 硬度 (HB): 156 以下 (鋳造のまま) / 130 ～ 180 (焼きなまし) |
C 0.20以下 Si 0.60以下 Mn 0.80以下 P 0.035以下 S 0.035以下 Cr 0.35以下 Ni 0.40以下 Cu 0.40以下 Mo 0.20以下 V 0.05以下 残留要素の合計 1.00 以下 |
低炭素鋼、可塑性と靱性に優れ、溶接性が良好、強度が低い |
一般機械・重機 エレクトロニクスと電気 建設と装飾 |
機械ベース、ギアボックス ハウジング、電気吸盤、ベアリング カバー、低圧パイプ継手、アンビル ブロック |
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ZG230-450 |
ASTM A27 グレード 60-30 |
SC450 |
降伏強度 (ReL): 230 MPa 以上 引張強さ(Rm)：450MPa以上伸び(A)：22%以上 硬度 (HB): 170 以下 (鋳造のまま) / 140 ～ 190 (焼きなまし) |
C 0.30以下 Si 0.60以下 Mn 0.90以下 P 0.035以下 S 0.035以下 Cr 0.35以下 Ni 0.40以下 Cu 0.40以下 Mo 0.20以下 V 0.05以下 残留要素の合計 1.00 以下 |
中炭素鋼、バランスの取れた強度と靭性、良好な溶接性と鋳造性、機械加工可能、低い亀裂感受性 |
自動車と輸送 一般機械・重機 |
ベアリングキャップ、機械カバー、バルブボディ、圧延機スタンド、サイドフレーム、プラウコラム、油圧シリンダーカバー |
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ZG270-500 |
ASTM A27 グレード 70-36 |
SC480 |
降伏強度 (ReL): 270 MPa 以上 引張強さ（Rm）：500MPa以上 伸び(A): 18%以上 硬度 (HB): 190 以下 (鋳造のまま) / 160 ～ 210 (焼きならし) |
C 0.40以下 Si 0.60以下 Mn 0.90以下 P 0.035以下 S 0.035以下 Cr 0.35以下 Ni 0.40以下 Cu 0.40以下 Mo 0.20以下 V 0.05以下 残留要素の合計 1.00 以下 |
中炭素鋼、高強度、良好な機械加工性と鋳造性、許容可能な溶接性、低炭素グレードよりも高い硬度 |
一般機械・重機 海洋・造船 |
フライホイール、車両カプラー、油圧プレスシリンダー、スチームハンマーシリンダー、コンロッド、クランクシャフト、ベアリングブロック |
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ZG310-570 |
ASTM A27 グレード 80-30 |
SC520 |
降伏強度 (ReL): 310 MPa 以上 引張強さ（Rm）：570MPa以上 伸び(A): 15 %以上 硬度 (HB): 210 以下 (鋳造のまま) / 180 ～ 230 (焼きならし) |
C 0.50以下 Si 0.60以下 Mn 0.90以下 P 0.035以下 S 0.035以下 Cr 0.35以下 Ni 0.40以下 Cu 0.40以下 Mo 0.20以下 V 0.05以下 残留要素の合計 1.00 以下 |
中-高炭素鋼、高強度と耐摩耗性、可塑性と靱性の低下、溶接性の低下、流動性の良さ |
一般機械・重機 エネルギー、石油化学、化学 マイニング |
カップリング、大型ギア、シリンダー ブロック、ブレーキ ホイール、シャフト、ローラー、高負荷機械フレーム- |
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ZG340-640 |
ASTM A27 グレード 90-20 |
SC600 |
降伏強度 (ReL): 340 MPa 以上 引張強さ（Rm）：640MPa以上 伸び(A): 10 %以上 硬度 (HB): 230 以下 (鋳造のまま) / 200 ～ 250 (焼きならしおよび焼き戻し) |
C 0.60以下 Si 0.60以下 Mn 0.90以下 P 0.035以下 S 0.035以下 Cr 0.35以下 Ni 0.40以下 Cu 0.40以下 Mo 0.20以下 V 0.05以下 残留要素の合計 1.00 以下 |
高炭素鋼、超高強度と高硬度、優れた耐摩耗性、低い可塑性と靭性、劣った溶接性と鋳造性、高い亀裂感受性 |
建設と装飾 |
クレーンのギア、車輪、バルブホイール、フォーク、頑丈なトランスミッション部品 |