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ASTM A36：基本鋼種
ASTM A36の紹介
ASTM A36は最も広く使用されている炭素構造用鋼の規格で、主にインフラストラクチャーや建築物の建設に適用されています。この鋼種はASTMインターナショナルによって規定されており、製造が簡単で汎用性があり、価格も手頃であるため、広く使用されています。信頼性の高い機械的性能と溶接性により、構造フレーム、橋梁、一般加工に適用され、現在ではエンジニア、建築家、建設業者が最もよく選ぶ鋼種となっています。
A36鋼の組成と物理的特性
A36鋼は鉄を主成分とし、0.25%～0.29%の炭素を含み、延性と強度の適切なバランスを提供します。そのため、構造の完全性を損なうことなく、溶接、切断、成形に利用されています。マンガン(0.8-1.2%)などの合金元素は、引張強さと焼入れ性を提供し、リンと硫黄は延性を維持するために制限されています。
ASTM A36の主な特性
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特性 |
値 |
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降伏強さ |
250 MPa (36,000 psi) |
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引張強さ |
400-550 MPa (58,000-80,000 psi) |
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伸び |
200mmで20 |
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密度 |
7.85 g/cm³ |
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弾性率 |
200 GPa |
A36鋼の用途
ASTM A36は、荷重に対する信頼性の高さから、建築やエンジニアリングの分野で幅広く使用されています。
- 建築フレーム高層ビルや低層ビルに広く使用されています。A36鋼梁は、構造的安定性に必要な一貫した耐荷重性、信頼性の高い降伏強度と引張強度を提供します。
- 橋梁：道路橋や歩道橋では、静的・動的荷重に対応できるA36鋼材が桁や支持梁として頻繁に使用されています。建設プロジェクトでは、A36鋼材は大きな変形を起こすことなく、繰り返される熱サイクルや交通ストレスに耐えました。
- 一般的な構造要素柱、トラス、加工部品は、この鋼材の溶接性と機械加工性により、材料強度を低下させることなく正確に仕立てることができます。
- 産業用途保管台、ラック、機械フレームはA36の均一な機械的特性を利用し、屋内外環境での耐性を高めています。
他の鋼種との比較
ASTM A36は、高強度合金鋼の使用よりも機械的性能を大きく損なうことなく、費用対効果の高い選択を提供します。A572やA992のような引張強度（690MPaまで）を向上させた合金鋼もありますが、これらはより高価で、より高度な加工工程を必要とします。A36が低コストで、適度な強度を持ち、溶接性が高いという事実は、A36がほとんどの一般構造用材として選ばれている理由を説明しています。
製造と加工
A36鋼は機械加工が可能で、溶接もでき、梁、溝、板など様々な形状に成形できます。応力-ひずみ挙動が均一であるため、切断、曲げ、穴あけなどの加工工程が最終的な機械的特性に悪影響を及ぼすことはありません。
例えば、ある鉄鋼生産工場では、A36の板を溶接し、切断してモジュラー・フレーム・システムを製造した。生産後の引張試験で、溶接部は250 MPa以上の強度を維持していることが確認され、生産中の材料の弾力性が示されました。
鋼の種類と鋼種
合金鋼には、強度、靭性、耐食性を高めるためにクロム、ニッケル、モリブデンなどの元素が添加されています。高合金鋼のサブカテゴリーであるステンレス鋼は、耐食性のためにクロムの含有率が高く、ミクロ組織と機械的特性からオーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系に分類される。この3種類は、用途に応 じて強度、延性、耐食性のバランスが異なる。
工具鋼と特殊鋼はより特殊な用途を持つ。工具鋼は高温でも強靭で、材料の切断や成形に適する。マルエージング鋼や耐候性鋼のような特殊鋼は、極限強度または環境靭性のいずれかを持ち、航空宇宙、インフラ、または露出した建物に最も適している。
ASTM、AISI、EN、JISなどのシステムによって分類される鋼種は、組成、機械的特性、公差を規定します。鋼種は、安全性、耐久性、性能に関して、エンジニアがプロジェクトに適した材料を決定するのに役立ちます。製造業者や設計者は、種類と等級の両方を把握することで、用途のニーズに正確に適合する鋼材を選ぶことができます。
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規格 |
規格 |
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ASTM（米国） |
例：A36（構造用）、AISI 4140（合金鋼） |
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AISI / SAE |
鋼材の番号付けシステム、最初の2桁は合金、最後の2桁は炭素含有量 |
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EN / DIN（ヨーロッパ） |
例：構造用鋼はS235、S355 |
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JIS（日本） |
例：SS400、SCM440 |
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GB / 中国規格 |
例：Q235、Q345 |
よくある質問
ASTM規格とは何ですか？
ASTM規格とは、米国材料試験協会(American Society for Testing and Materials)によって制定された要求事項で、材料、製品、サービスが安全性、品質、性能に関する要求事項を満たしていることを証明するものです。
ASTM A36鋼はどのような用途に使用されますか？
強度、延性、溶接性が優れているため、主に建築フレーム、橋梁、トラス、加工などの構造用途に使用されます。
A36は他の鋼種とどのように違うのですか？
A36は強度、費用対効果、汎用性の中間に位置するため、強度は高いが高価な高級合金鋼に比べ、一般建築に適しています。
A36は溶接可能ですか？
はい、機械的性能に影響を与えることなく構造物に組み込むことができる優れた溶接性を持っています。
A36鋼の炭素含有量は？
炭素含有量は0.25～0.29%で、強度を犠牲にすることなく良好な延性を示します。
A36は屋外でも使用できますか？
適切な保護塗装や処理を施せば、風雨や湿気、腐食に耐えることができます。
Chin Trento
