鋼板

鋼を溶かして鋳造し、冷却後にプレス加工した平鋼です。
それは平らで長方形であり、幅広の鋼帯から直接圧延または切断することができます。
鋼板は厚さによって分けられ、薄鋼板は4mm未満（最薄は0.2mm）、中厚鋼板は4～60mm、極厚鋼板は60～115mmとなります。 mm。
鋼板は圧延により熱間圧延と冷間圧延に分けられます。
薄板の幅は500~1500mm。厚板の幅は600～3000mmです。鋼板は普通鋼、高級鋼、合金鋼、ばね鋼、ステンレス鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸受鋼、珪素鋼、工業用純鉄板など鋼種ごとに分類されており、ホーロー板、防弾板など。表面塗装により亜鉛メッキ板、錫メッキ板、鉛メッキ板、プラスチック複合鋼板などがあります。
低合金構造用鋼
(普通低合金鋼、HSLA とも呼ばれます)
1. 目的
主に橋、船舶、車両、ボイラー、高圧容器、石油・ガスパイプライン、大型鋼構造物などの製造に使用されます。
2. 性能要件
(1) 高強度: 一般に降伏強度は 300MPa 以上です。
(2) 高靱性: 伸びは 15% ～ 20% である必要があり、室温での衝撃靱性は 600kJ/m 以上 800kJ/m 以上です。大型の溶接部品の場合、高い破壊靱性も必要です。
(3) 溶接性、冷間成形性が良好です。
(4) 低い冷間脆性転移温度。
(5) 耐食性が良好です。
3. 成分の特徴
(1) 低炭素: 靭性、溶接性、冷間成形性に対する高い要件により、炭素含有量は 0.20% を超えません。
（２）マンガン系合金元素を添加する。
（３）ニオブ、チタン、バナジウムなどの補助元素の添加：少量のニオブ、チタン、バナジウムは鋼中に微細な炭化物または炭窒化物を形成し、微細なフェライト粒を得て鋼の強度と靱性を向上させるのに有益である。
さらに、少量の銅 (≦0.4%) およびリン (約 0.1%) を添加すると、耐食性を向上させることができます。少量の希土類元素を添加すると、鋼の脱硫と脱ガス、浄化が可能になり、靭性と加工性能が向上します。
4. 一般的に使用される低合金構造用鋼
16Mn は、我が国で最も広く使用され、最も生産性の高いタイプの低合金高張力鋼です。使用状態の組織は細粒フェライト・パーライトであり、一般の炭素構造用鋼Q235に比べて強度が20～30％程度高く、耐大気耐食性も20～38％高くなります。
15MnVN は中強度鋼で最も使用される鋼です。強度が高く、靱性、溶接性、低温靱性に優れており、橋梁、ボイラー、船舶などの大型構造物の製造に広く使用されています。
強度レベルが500MPaを超えると、フェライトおよびパーライト組織が要求を満たすことが困難になるため、低炭素ベイナイト鋼が開発されます。 Cr、Mo、Mn、Bなどの元素の添加は、空冷条件下でベイナイト組織を得るのに有利であり、強度が高く、塑性と溶接性能も優れており、主に高圧ボイラーに使用されます。 、高圧容器など
5. 熱処理の特徴
このタイプの鋼は通常、熱間圧延および空冷された状態で使用され、特別な熱処理は必要ありません。使用状態の組織は一般にフェライト＋ソルバイトとなる。
合金浸炭鋼
1. 目的
主に自動車やトラクターのトランスミッションギア、カムシャフト、ピストンピン、内燃機関のその他の機械部品の製造に使用されます。このような部品は、作業中に強い摩擦や摩耗を受けると同時に、大きな交互荷重、特に衝撃荷重に耐えます。
2. 性能要件
(1) 表面浸炭層は高硬度であるため、耐摩耗性、耐接触疲労性に優れ、適度な塑性、靱性を確保します。
（２）コアは靭性が高く、十分な強度を有する。コアの靭性が不十分な場合、衝撃荷重や過負荷が加わると破損しやすくなります。強度が不足すると脆い浸炭層が破壊され剥離しやすくなります。
(3) 良好な熱処理加工性 高い浸炭温度（900℃～950℃）下でもオーステナイト粒が成長しにくく、焼入性が良好です。
3. 成分の特徴
(1) 低炭素: 炭素含有量は一般に 0.10% ～ 0.25% であるため、部品のコアは十分な塑性と靭性を備えています。
(2) 焼入性を向上させるための合金元素の添加：Cr、Ni、Mn、B などがよく添加されます。
(3) オーステナイト粒の成長を阻害する元素の添加：安定した合金炭化物を形成するために、主に強力な炭化物形成元素である Ti、V、W、Mo などを少量添加します。
4. 鋼種と品位
20Cr低焼入合金浸炭鋼。このタイプの鋼は焼入性が低く、心部の強度が低いです。
20CrMnTi中焼入合金浸炭鋼。このタイプの鋼は、高い焼入性、低い過熱感受性、比較的均一な浸炭遷移層、および良好な機械的および技術的特性を備えています。
18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4Aの高焼入合金浸炭鋼。 Cr、Niなどの元素を多く含み、焼入性が高く、靭性と低温衝撃靭性に優れた鋼です。
5. 熱処理と微細構造特性
合金浸炭鋼の熱処理工程は、浸炭後に直接焼入れし、その後低温で焼戻しを行うのが一般的です。熱処理後の表面浸炭層の組織は合金セメンタイト＋焼戻しマルテンサイト＋少量の残留オーステナイトとなり、硬さは60HRC～62HRCとなります。コア構造は鋼の焼入れ性と部品の断面サイズに関係します。完全に硬化すると、硬度 40HRC ～ 48HRC の低炭素焼戻しマルテンサイトになります。ほとんどの場合、それはトルースタイト、焼き戻しマルテンサイト、および少量の鉄です。エレメント本体の硬度は25HRC～40HRCです。心臓の靭性は一般に 700KJ/m2 以上です。
合金焼き入れ焼き戻し鋼
1. 目的
合金焼入れ焼き戻し鋼は、自動車、トラクター、工作機械、その他の機械のギア、シャフト、コネクティングロッド、ボルトなどのさまざまな重要部品の製造に広く使用されています。
2. 性能要件
焼入れおよび焼き戻しされた部品のほとんどはさまざまな使用荷重に耐え、応力状況は比較的複雑で、高い総合的な機械的特性、つまり高強度、良好な塑性および靭性が必要とされます。合金焼入れ焼き戻し鋼には、良好な焼入れ性も必要です。ただし、部品ごとに応力条件が異なり、焼入性に対する要件も異なります。
3. 成分の特徴
(1) 中炭素: 炭素含有量は一般に 0.25% ～ 0.50% であり、大部分は 0.4% です。
(2) 焼入れ性を向上させるための Cr、Mn、Ni、Si などの元素の添加：これらの合金元素は、焼入れ性を向上させるだけでなく、合金フェライトを形成し、鋼の強度を向上させることができます。たとえば、焼き入れおよび焼き戻し処理後の 40Cr 鋼の性能は、45 鋼の性能よりもはるかに高くなります。
(3) 第 2 タイプの焼き戻し脆性を防ぐ元素を添加します。Ni、Cr、Mn を含む合金焼入れ焼き戻し鋼は、高温焼戻しおよび徐冷中に第 2 タイプの焼き戻し脆性が発生しやすいです。鋼に Mo と W を添加すると、2 番目のタイプの焼き戻し脆性を防ぐことができ、その適切な含有量は約 0.15% ～ 0.30% Mo または 0.8% ～ 1.2% W です。
45鋼と40Cr鋼の焼入れ・焼戻し後の特性の比較
鋼種と熱処理状態 断面寸法/mm sb/MPa ss/MPa d5/%y/%ak/kJ/m2
45鋼 850℃水焼入れ、550℃焼戻し f50 700 500 15 45 700
40Cr鋼 850℃油焼入れ、570℃焼戻し f50（芯材） 850 670 16 58 1000
4. 鋼種と品位
(1) 40Cr低焼入焼入れ鋼：油焼入れの臨界径は30mm～40mmで、一般的なサイズの重要部品の製造に使用されます。
(2) 35CrMo 中硬化性合金焼入れ焼戻し鋼: このタイプの鋼の油焼入れの臨界直径は 40 mm ～ 60 mm です。モリブデンを添加すると、焼入れ性が向上するだけでなく、2番目のタイプの焼き戻し脆性も防止できます。
(3) 40CrNiMo 高焼入れ合金焼入れ焼戻し鋼：この種の鋼の油焼入れの臨界直径は 60mm ～ 100mm で、そのほとんどはクロムニッケル鋼です。クロムニッケル鋼に適切なモリブデンを添加すると、良好な焼入れ性が得られるだけでなく、2番目のタイプの焼き戻し脆性も解消されます。
5. 熱処理と微細構造特性
合金焼入れ焼戻し鋼の最終熱処理は、焼入れ・高温焼戻し（焼き入れ・焼き戻し）です。合金焼入焼戻し鋼は焼入性が高く、油を使用するのが一般的です。特に焼入れ性が大きい場合には空冷も可能となり、熱処理欠陥を低減することができます。
合金の焼き入れ焼き戻し鋼の最終特性は焼き戻し温度に依存します。一般的には500℃～650℃の焼き戻しが行われます。焼戻し温度を選択することにより、必要な特性が得られます。 2番目の焼戻し脆性を防ぐためには、焼戻し後に急冷（水冷または油冷）することが靭性向上に効果的です。
従来の熱処理後の合金焼入れ焼戻し鋼の微細構造は、焼戻しソルバイトです。ギヤやスピンドルなどの耐摩耗性表面が要求される部品には、高周波加熱による表面焼入れと低温焼戻しが施され、表面組織は焼戻しマルテンサイトとなります。表面硬度は55HRC～58HRCに達します。
焼入れ焼戻し後の合金焼入れ焼戻し鋼の降伏強さは約800MPa、衝撃靱性は800kJ/m2、中心部の硬度は22HRC〜25HRCに達します。断面サイズが大きく硬化しないと性能が著しく低下します。