機械設計でよく使う材料の区分・代表用途・選定時の注意を整理するカテゴリです。詳細な数値表はこれから段階的に整備します。
材料特性は温度・熱処理・板厚・試験条件などで変わるため、単一の数値を無条件の絶対値として扱わず、区分と選定時の注意を先に整理します。数値を掲載する場合は、規格上の下限値など根拠を確認できるものに限定します。
加工上の注意:溶接性は良好ですが、熱処理による強度向上には向きません。使用環境上の注意:無処理では錆びやすく、屋外・多湿環境では防錆処理を検討します。比較対象:S45C(強度・硬さが必要な場合はS45C以上を検討)。
加工上の注意:焼入れ・焼戻しにより強度を高められますが、溶接には不向きです。使用環境上の注意:熱処理条件によって強度・硬さが変わるため、条件を明記して発注します。比較対象:SS400(溶接構造ならSS400)、SCM435(より高強度・大径が必要ならSCM435)。
加工上の注意:焼入れ性がよく大径部品の内部まで均一な硬化が得やすい一方、コストは炭素鋼より高くなります。使用環境上の注意:熱処理・調質条件の指定が前提となります。比較対象:S45C(中小径・コスト重視ならS45C、大径・高強度が必要ならSCM435)。
加工上の注意:加工硬化しやすく、切削・曲げ加工時の条件確認が必要です。使用環境上の注意:磁性がほぼないことを前提にせず、加工による磁性変化もあり得ます。比較対象:SUS316(塩化物・薬品環境ではSUS316を検討)。
加工上の注意:SUS304と同様に加工硬化しやすく、コストはSUS304より高くなります。使用環境上の注意:塩害・薬品環境での孔食・隙間腐食に対する耐性が必要な場合に検討します。比較対象:SUS304(コスト重視・一般環境ならSUS304)。
加工上の注意:溶接性が良好でTIG・MIG溶接に適します。切削性はA6061よりやや劣ります。使用環境上の注意:強度はS45C等の鋼材より低いため、構造強度が必要な部位には不向きです。比較対象:A6061(強度重視ならA6061、溶接・成形重視ならA5052)。
加工上の注意:A5052より硬質で切削・穴あけの負荷がやや高くなります。溶接部は熱影響により強度が低下する点に注意します。使用環境上の注意:熱処理条件(T6など)を明記しないと想定した強度が得られません。比較対象:A5052(溶接性重視ならA5052)。
加工上の注意:鋳造による複雑形状の一体成形に向きますが、引張側の脆さがあり衝撃荷重には注意が必要です。使用環境上の注意:JIS規格ではFC250の引張強さは250N/mm²以上、硬さは241HB以下と規定されています(規格上の下限・上限値であり実測値ではありません)。比較対象:S45C(引張強さ・靭性が必要ならS45C等の鋼材を検討)。
加工上の注意:切削加工性がよく、寸法安定性に優れます。使用環境上の注意:吸水性が低く、水分による寸法変化を避けたい部品に向きます。比較対象:MCナイロン(高荷重・耐衝撃が必要ならMCナイロン、寸法安定性・摺動性重視ならPOM)。
加工上の注意:大型部品の削り出しに向きますが、POMより加工後の反り・寸法変化に注意が必要です。使用環境上の注意:吸水性が高く、湿度変化の大きい環境では寸法変化を見込む必要があります。比較対象:POM(寸法精度重視ならPOM、高荷重・耐衝撃重視ならMCナイロン)。
板金素材の代表的な定尺呼称(3×6・4×8・5×10等)と、配管・鋼管の呼び径(A呼称・B呼称・DN・NPS)の表し方を図解と表で整理したガイドです。
各材料の引張強さ、降伏点または耐力、硬さ、密度、熱処理条件別の数値、表面処理、規格条件の詳細数値は、JIS本文や材料メーカー公式データを一次情報として確認したうえで、後続Unitで追加していく予定です。本Unitでは条件が不明な数値の掲載を避けています。