鉄（鋼）を理屈っぽく考えてみる。その３

その３です。


前回はねずみ鋳鉄についての説明でしたね。今回は普通鋼です。


《鉄→鋼→一般構造用圧延鋼【SS】》


おそらく鉄鋼材料の中でもっともポピュラーな材料でしょう。

代表的なSS400は、形状も豊富でよく使われます。

SS400の400は引っ張り強度を表します。（400→400N/mm2　断面積1平方ミリの材料を引っ張って破断時の力が400Nということ）

単位系が変わる前はSS400はSS41でした。（41→41kgf/mm2）

ところで、鋼はこういう分類以前に大きく二つに分けられます。それがリムド鋼とキルド鋼です。


鋼は精錬後、脱酸剤を入れて製鋼するのですが

この脱酸剤の種類によってリムド鋼になるかキルド鋼になるかが変わります。


リムド鋼は比較的弱い脱酸剤を用い、脱酸と同時に脱炭も行うので炭素含有量の高い鋼を作るには適しません。

さらに脱酸剤が弱いので鋼塊内部に炭酸ガスが押しやられ、外側に純度の高い鋼が生成されるため

リムド（ふちのある）鋼となります。リムド鋼は普通鋼を作る時に用いられていましたが、最近は技術が確立

して普通鋼もキルド鋼で作られるようです。


キルド鋼は強い脱酸剤でしっかりガス抜きが行われるので、ガスがキルド（殺された）鋼となります。

キルド鋼は品質が良いですがコストがかかるので特殊鋼を作る時に使われます。




実際鉄鋼材料を使うときに必要な知識と言うわけではありませんけどね（＾＾；


ところで、ちょっとDIYで鉄板を使ったりすると、もうひとつ良く目にする材料がありますね。


そう、SPCCとSPHCです。


これらを説明する前に「圧延」という加工法について簡単に説明します。


圧延とは、平行に一定のスキマを保った状態で回転しているローラーの間に材料を通すことで

伸ばして求める厚みの板を作り出す加工法です。


材料が熱い状態で圧延するのは「熱間圧延」、冷たい状態で圧延するのは「冷間圧延」です。


「熱間」と呼ばれる温度は鋼の再結晶温度以上（450℃～650℃程度）です。



鉄板を常温で曲げると、組織にひずみが起こります。鋼は再結晶温度以上に加熱されると
常温状態の組織とは異なった状態になります。そこで加工を行って冷却すると、
変形した状態で組織が形成しなおされるため
ひずみなく形状を変えられるんです。

精錬された溶けた鋼を圧延する際には、赤熱した状態で圧延されますが

常温の鉄板に熱間加工する場合には再結晶温度以上であればOKのため、
赤熱（800℃以上）させる必要はありません。



何も書かずに「圧延」の場合は熱間圧延の場合が多いと思います。


SPCCは冷間圧延鋼板、SPHCは熱間圧延軟鋼板となります。


何が違うのでしょう。


熱間と冷間の大きな違いは仕上げ面とその寸法精度にあります。

鋼が柔らかくなるくらい加熱して圧延する熱間圧延は、一度の圧延で大きく厚みを減らせます。

しかし、赤熱するくらいの温度で加工しますから、その後冷却の際に表面に酸化皮膜（黒皮）が発生し、

表面を荒くしてしまいます。


SPHCは熱間圧延で所定の寸法まで圧延して仕上げた材料で、SPCCはSPHCの工法のあと、さらに冷間圧延で

表面と寸法精度を上げた材料です。

SPHCは表面が黒皮ですが、SPCCはきれいな鋼の面が出ています。

SPHC-Pという黒皮を酸洗いで除去した材料もありますが、面の滑らかさと寸法精度は
SPCCに軍配があがります。

その分SPCCの方が高価ですね。

一般的にはSPCCの方がよく使われますが、自動車のボディなどはSPHCが使われるようです。



材質はSS材相当なのですが、SS400に比べると若干弱いです。

SS400：引っ張り強度400N以上
SPHC/SPCC：引っ張り強度270N以上



今回はここまでです（＾＾