何が鋼鉄であるか。
鋼鉄は鉄およびカーボン合金のための上位概念語である。炭素分（0.05% -重量2%）および他の要素の付加は鋼鉄および物質的な特性の特定の合金を定める。他の合金になる要素はマンガン、ケイ素、リン、硫黄および酸素を含んでいる。カーボンは耐食性か切削加工性を改善するために他の要素は加えることができるが、鋼鉄の硬度そして強さを高める。マンガンの内容はまた一般に高い（少なくとも0.30%鋼鉄のもろさを減らし、強さを改善するためにから1.5%）。
鋼鉄の強さそして硬度は最も普及した特性の1つである。この材料が重く、繰り返された負荷の下で長い間使用することができるので構造および交通機関の塗布のための鋼鉄適した作るのはそれらである。ある鋼鉄合金、すなわちステンレス鋼の変化は、防蝕である、それらに極度な環境ではたらく部品のための最もよい選択をする。
但し、この強さおよび硬度はまた機械化時間および増加用具の摩耗を延長する。鋼鉄はそれをある適用で余りに重くさせる高密度材料である。但し、鋼鉄に製造業の最も一般的な金属の1時なぜであるかである重量比率に高力がある。
タイプの鋼鉄
多くのタイプの鋼鉄述べよう。鋼鉄、カーボンがアイロンをかけるために加えられなければならないように。但し、カーボンの内容は性能の大きい変更に終って異なっている。炭素鋼はステンレス鋼以外一般に鋼鉄を示し、鋼鉄の4桁の等級によって識別される。より広く、それは低炭素鋼鉄の、中型の炭素鋼または高炭素の鋼鉄である。
低炭素鋼鉄:炭素分より少なくより0.30% （重量）
中型の炭素鋼:0.3 – 0.5%の炭素分
高炭素の鋼鉄:0.6%以上に
鋼鉄の主要な合金になる要素は四桁の等級の最初のディジットによって表される。例えば、どの1xxx鋼鉄でも、1018のような主要な合金になる要素として、カーボンを使用する。1018鋼鉄は0.14 – 0.20%カーボンおよびわずかリン、硫黄およびマンガンを含んでいる。この普遍的な合金は一般的ガスケット、シャフト、ギヤおよびピンを機械で造るためにである。
より小さい部分に破片を壊すためにリン酸で処理される炭素鋼を再処理することリン酸で処理されるに関して容易あり。これは長くか大きい破片が切断の間に用具によって紛糾させて得ることを防ぐ。鋼鉄を機械で造ること容易処理時間のスピードをあげることができたり延性および耐衝撃性を減らすかもしれない。
ステンレス鋼
ステンレス鋼はカーボンを含んでいるが、また材料の耐食性を高める約11%のクロムを含んでいる。より多くのクロムはより少ない錆を意味する!ニッケルの付加はまた錆抵抗および引張強さを改善できる。さらに、ステンレス鋼によい熱抵抗があり、極度な環境の大気および宇宙空間そして他の適用のために適している。
金属の結晶構造に従って、ステンレス鋼は5つのタイプに分けることができる。この5つのタイプはオーステナイト、亜鉄酸塩、マルテンサイト、二重および沈殿物の堅くなることである。ステンレス鋼の等級は4ディジットの代りに3ディジットにつき識別される。最初の数は結晶構造および主要な合金になる要素を表す。
例えば、ステンレス鋼300のシリーズはオーステナイトのクロムのニッケル合金である。304ステンレス鋼は18%のクロムおよび8%のニッケルがあるので、共通の等級、別名18/8である。303ステンレス鋼は304ステンレス鋼の自由な機械化版である。硫黄の付加は耐食性を減らす、従ってタイプ303ステンレス鋼は錆つくためにが本当らしいよりタイプする304にステンレス鋼は。
ステンレス鋼は企業の広い範囲で使用することができる。タイプ316ステンレス鋼は適切な処理の後で機械およびパイプラインのような医療機器で弁の部品に使用することができる。316ステンレス鋼はまたために処理する使用されるかどれがの宇宙航空および自動車産業で基本を、多数使用される。303ステンレス鋼は航空機および自動車に必要なギヤ、シャフトおよび他の部品のために使用される。
のみの工具鋼
工具鋼がさまざまな製造工程のための用具を、ダイ カストを含んで、押し、切れる射出成形製造するのに使用されている。多くの別の工具鋼合金にする異なった適用のための利用できるあるが、すべて硬度のために知られている。全部は（射出成形に使用する鋼鉄型は百万回または材料の多くに抗できる）多数の使用の摩耗に抗でき、高温抵抗がある。
工具鋼の共通の適用は良質の生産の部品を作り出すために堅くされた鋼鉄CNCによって処理される射出成形である。H13鋼鉄は通常よい熱疲労の性能のために選ばれる-強さおよび硬度は極度な温度への長期露出に抗できる。H13型は他の鋼鉄– 500000から1，000,000回より長い型の生命を提供するので、高い溶ける温度の高度の射出成形材料のために非常に適している。同時に、S136はステンレス鋼であり、ダイスの生命は百万回を超過する。この材料は最高レベルに磨かれ、高い光学明快さを要求する部品の特別な適用に使用することができる。
鋼鉄処置
鋼鉄の最も有用な特性のいくつかは付加的な処理し、機械化のステップから来る。これらの方法は鋼鉄の特性を変え、鋼鉄をもっと簡単にする処理する前に処理すること遂行することができる。機械化が機械化時間および増加用具の摩耗を延長する、鋼鉄が完成品の強さか硬度を高める機械化の後で処理することができる前に材料を堅くすることを覚えなさい。すなわちあなたの部品のための必要な特性を達成するために適用する必要があること、計画された処置を予想することは重要である。
熱処理
熱処理は含む複数の異なったプロセスを示し物質的な特性を変えるために鋼鉄の温度を処理する。例はの硬度および増加の延性を減らすのに使用されている鋼鉄を処理することもっと簡単にする焼きなましである。焼きなましプロセスは望ましい温度にゆっくり鋼鉄を熱し、しばらく握る。必要な時間および温度は増加する炭素分との特定の合金そして減少によって決まる。最後に、金属は炉でゆっくり冷却されるか、または絶縁体によって囲まれる。
熱処理を正常化することは維持している間アニールされた鋼鉄よりおよび硬度高力鋼鉄の内部圧力を除去できる。次に正常化の間に、鋼鉄はより高い硬度を得るために冷却される高温および空気に熱される。
癒やされた鋼鉄はもう一つの熱処理プロセスである。それをのそれ堅くする鋼鉄を推測した。それはまた強さを高めるが、また材料をより壊れやすくさせる。堅くなるプロセスは高温でゆっくり鋼鉄を熱し、浸し、そして次に急速に水、オイルまたは塩水の解決で鋼鉄を冷却することから成っている。
最後に、熱処理プロセスを和らげて癒やされた鋼鉄のもろさを減らすために採用される。和らげられた鋼鉄は正常化とほとんど同一である:ゆっくりそれを指定温度に熱し、次に鋼鉄を冷却するために乾燥しなさい。相違は緩和された鋼鉄のもろさそして硬度を減らす和らげる温度が他のプロセスより低いことである。
沈殿物の堅くなること
堅くなる沈殿物は鋼鉄の降伏強さを改善する。ステンレス鋼のある名前で水素イオン濃度指数を含む特徴を堅くする沈殿物があることを意味する。鋼鉄を堅くする沈殿物間の主な違いは付加的な要素を含んでいることである:銅、アルミニウム、リンまたはチタニウム。多くの異なった合金がある。特性を堅くする沈殿物を活動化させるためには鋼鉄は最終的な形に形作られ、次に年齢堅くなる処置に服従する。従って老化する堅くなるプロセスは加えられた要素を沈殿させ、異なったサイズの固体粒子を形作るために材料を長い間熱し材料の強さを改善する。
17-4PHは（別名630鋼鉄）等級を堅くするステンレス鋼の沈殿物の共通の例である。合金は17%のクロムおよび4%のニッケルを、および沈殿物の堅くなることに貢献する4%の銅を含んでいる。高められた硬度、強さおよび高い耐食性、17-4PHが原因でヘリデッキのプラットホーム、タービン・ブレードおよび核廃棄物のドラムのために使用される。
冷間加工
鋼鉄の特性はまた多量の熱を適用しないで変えることができる。例えば、風邪は加工硬化プロセスによって鋼鉄を作られるより強く働かせた。加工硬化は金属が柔軟に変形するとき起こる。これを金属を槌で打つか、転がすか、または引くことによって達成することができる。機械化の間に、用具か工作物が過熱すれば、加工硬化はまた偶然起こるかもしれない。冷間加工はまた鋼鉄の切削加工性を改善できる。低炭素鋼鉄は冷間加工のために非常に適している。
鉄骨構造の設計のための注意
鋼鉄部品を設計するとき、材料の独特な特徴を覚えていることは重要である。それをあなたの適用の特徴にうってつけにすることは製造の設計（DFM）の付加的な考察を要求するかもしれない。
プロセス鋼鉄に材料、それはの硬度が原因でアルミニウムか真鍮のような他のより柔らかい材料より時間がかかる。機械化の質を最大限に活用し、用具の摩耗を最小にするのに正しい機械設定を使用する必要がある。実際、これはより遅い紡錘の速度およびあなたの部品および型を保護するために送り速度を意味する。
それ自身を処理することをしなくても、まだあなたのプロジェクト、だけでなく、切削加工性の硬度および強さ、また相違のために適した鋼鉄タイプを評価するべきである。例えば、ステンレス鋼の処理時間は二度約炭素鋼のそれである。異なった等級で決定した場合、また最も優先順位の高いはどの特性鋼鉄合金が容易であり、か考慮する得てべきである。一般的な等級に、304か316ステンレス鋼のような、から選び、見つけ、購入するより少ない時間を要求するより広い範囲の標準的なサイズがある。
