材料の選定で、迷わない!基本的な材料や表面処理の特性・選び方をひとまとめ
- 工業材料とは?/金属材料の基本
- よく使われる金属材料
- 熱処理とは?/表面処理とは?
よく使われる金属材料
鉄鋼材料
特徴: 安価、加工性がよい、熱処理で多彩な性質の変化を示す、リサイクルしやすい。
種類 | 材料記号 | 用途 | 特徴 |
---|---|---|---|
構造用鋼 | SS400 | 一般機械部品 | 最も汎用的な鋼種。加工性、溶接性が良好 |
炭素鋼 | S45C | 一般機械部品 | 焼きならし: 引張り強さ570N/mm2以上 硬さHB167~229 焼入れ焼き戻し: 引張り強さ690N/mm2以上 硬さHB201~269 |
S50C | 焼きならし: 引張り強さ610N/mm2以上 硬さHB179~235 焼入れ焼き戻し: 引張り強さ740N/mm2以上 硬さHB212~277 |
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クロムモリブデン鋼 | SCM435 | 強度を要する一般機械部品 例: ねじ |
焼入れ焼き戻し: 930N/mm2以上 硬さHB269~331以上 |
高炭素クロム鋼 | SUJ2 | 耐摩耗性の必要な部品 例: シャフト・ベアリング |
高周波焼入れにより、硬度58HRC以上 |
熱間圧延鋼板 | SPHC | 一般機械構造用部品 | いわゆる板金。高温状態で圧延された材料で板厚が1.2~14.0mm。表面には酸化物のスケールが付着して黒い。一般的な使用板厚は、6mm以下 |
冷間圧延鋼板 | SPCC | カバー、ケースなど | いわゆる板金。SPHCを常温に近い温度で圧延製造。標準板厚は0.4~3.2mm。寸法精度が高く、肌が美しい。曲げ、絞り、切断の加工性良好。溶接性も良好 |
ステンレス鋼 オーステナイト系 |
SUS303 | 防さびの必要な機械部品 例: ボルト、ナットなど |
SUS304より、切削性が良好だが、耐食性はやや劣る。磁性なし |
SUS304 | 防さびの必要な機械部品 例: 食品設備、一般科学設備など |
最も代表的なステンレス鋼。一般耐食鋼、耐熱鋼として使用される。磁性なし | |
SUS316 | 防さびの必要な機械部品 | SUS304にモリブデンを添加したステンレス鋼。SUS304より、耐食性、耐酸性、耐海水性に優れる。磁性なし | |
ステンレス鋼 マルテンサイト系 |
SUS440C | 防さびの必要な機械部品 | 耐食性はオーステナイト系に比べて劣る。焼入れ可能。磁性あり |
非鉄金属材料
アルミニウム 特徴: 比重が小さい(2.7g/cm3 鉄の約35%)。導電性、熱伝導性が高い。
海水・酸・アルカリに侵されやすい。空気中や水中では薄い酸化被膜ができて、腐食を防止。
鋳造性や加工性に優れ、常温や高温で、圧延、線引き、プレスが可能。
種類 | 材料記号 | 用途 | 特徴 |
---|---|---|---|
Al-Cu系合金 | A2017 | 一般用強力材 例: 航空機材料、各種構造材、製作機械部品 |
ジュラルミン。熱処理合金で強度が強く、切削加工性も良好。溶接性は劣る |
Al-Mg系合金 | A5052 | 一般用強力材 例: 船舶、車両、建築材、飲料缶、機械部品 |
中程度の強度を持った代表的な合金。耐食性、静形成、溶接性、耐海水性が良好 |
Al-Mg-Si系合金 | A6061 | 一般機械部品 | 熱処理型の耐食合金。T6処理により、かなり高い耐力を得られる |
A6063 | 一般機械部品構造用材 例: 強度が必要でない機械部品やプレート |
押し出し材として多用。A6061より強度が低いが、押し出し性、複雑な断面形状の形成が可能。耐食性、表面処理も良好 |
銅 特徴: 導電性、熱導電性が高く、反磁性。展延性があるが、加工硬化する。
鉄より、耐食性に優れる(空気中に湿気や炭酸ガスがあると緑青を生じる)
清水には侵されないが、海水には弱い。収縮率が大きく、鋳造しにくい。
種類 | 材料記号 | 用途 | 特徴 |
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無酸素銅 | C1020 | 高い性能を要求される 電線、放熱板など | 市販の銅の中では最高純度。高温に加熱した際にもろくならない |
タフピッチ銅 | C1100 | 導電材料、建築用、蒸留釜、ガスケットなど | 最も汎用的な銅で、導電性、熱伝導性に優れる |
真鍮板 | C2801 | 打ち抜いたり、折り曲げて使用する配線器具部品、ネームプレート、計器盤など | 銅合金の中では強度が高く、展延性がある |
快削黄銅 | C3604 | バルブ部品など切削を要する加工部品 | 鉛と亜鉛を含む合金。鉛を添加して真鍮の被削性を改良したもの。引張り強度が高く、展延性が良好 |
実際の選定の際は、カタログなどに掲載の特性表もご覧ください
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