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Q420 スチール | 構造用鋼

Q420 スチール | 構造用鋼

Q420 鋼は、最小降伏強度が 420 MPa の高強度低合金構造用鋼です。「Q」は降伏強度を表し、「420」は最小値を示します。強度、靭性、溶接性に優れていることで知られる Q420 は、建築、橋梁、圧力容器に最適です。炭素、マンガン、シリコンの含有量によって性能がさらに向上し、大スパンの建物や高層建築物に適しています。当社では、GB/T 1591 規格に準拠した厚さ 6 ～ 150 mm の Q420NB/C/D/E 製品を提供しています。同等のグレードには、S420 (EN)、A572 グレード 65 (US)、SM570 (JIS) などがあります。

説明

Q420とは何ですか？

Q420鋼は約97%の鉄と3%の合金元素（炭素、マンガン、シリコンなど）から構成されています。高強度、低合金の構造用鋼で、板や梁などのソリッド形状で製造されます。高い降伏強度（最低420MPa）、優れた引張強度、良好な溶接性で知られるQ420鋼は、建築構造物、橋梁、圧力容器に最適です。熱間圧延により加工され、強度と靭性が向上します。Q420鋼は、Q420B、Q420C、Q420D、Q420Eなどの鋼種に分類され、それぞれに固有の性能特性があります。

Q420鋼の特徴

Q420 鋼は、高い強度、靭性、優れた溶接性を備えており、建設、橋梁、圧力容器に最適です。炭素、マンガン、シリコンを含む合金組成により機械的特性が向上し、大スパンおよび高層構造をサポートします。より優れた耐腐食性や低温性能が求められる用途には、Q355 や S460 などの代替品が推奨されます。これらのグレードは、耐候性の向上や過酷な環境での性能向上など、Q420 の強みを補完する具体的な利点を備えています。

化学組成

エレメント	組成（重量%）
カーボン（C）	0.20-0.23
ケイ素 (Si)	0.50-0.80
マンガン (Mn)	1.20-1.60
リン (P)	≤ 0.035
硫黄（S）	≤ 0.035
クロム（Cr）	0.30-0.50
ニッケル（Ni）	0.30-0.50
銅（Cu）	0.20-0.40
バナジウム (V)	0.02-0.10
チタン（Ti）	0.02-0.10

物理的性質

プロパティ	メートル	インペリアル
密度	7.85 g/cm³	0.284 lb/in³
融点	1450-1520 °C	2642-2768 °F
沸点	特になし	特になし
熱伝導率	50 W/m-K	28.9 BTU/h-ft-°F
電気伝導率	2.14 × 10⁶ S/m	3.69 × 10⁶ S/m
比熱容量	0.49 J/g-K	0.117 BTU/lb-°F
熱膨張係数	12 x 10-⁶ /°C	6.7 x 10-⁶ /°F
電気抵抗率	46.8 μΩ-cm	18.4 μΩイン

機械的特性

プロパティ	メートル	インペリアル
引張強度	520-680 MPa	75420-98520 psi
降伏強度	420 MPa	60920 psi
ブリネル硬度（HB）	200-230	200-230
ロックウェル硬度（HRC）	20-24	20-24
ビッカース硬度（HV）	210-240	210-240
伸び	18-20%	18-20%
弾性係数	210 GPa	30500キロ・シー

QT（焼入れ・焼戻し）処理後のデータ

プロパティ	メートル	インペリアル
引張強度	630-780 MPa	91,385-113,045 psi
降伏強度	520-680 MPa	75,420-98,600 psi
衝撃靭性	≥ 34 J	≥ 25 ft-lb
伸び	≥ 16%	≥ 16%
面積の縮小	≥ 45%	≥ 45%
弾性係数	210 GPa	30,500 ksi

産業と用途

産業	製品紹介
大型船	船体、デッキ、バルクヘッド、船体フレーム
橋	橋桁、支持梁、橋デッキ、サスペンションケーブル
発電所設備	タービン部品、ボイラー部品、熱交換器、圧力容器
中高圧ボイラー	ボイラードラム、蒸気管、圧力管、熱回収システム
高圧容器	貯蔵タンク、化学反応器、ガスボンベ、熱交換器
リフティングマシナリー	クレーンブーム、ホイストフレーム、ウィンチドラム、リフティングフック
鉱山機械	掘削機アーム、採掘トラックフレーム、ドリルリグ、コンベヤベルトサポート
大型溶接構造部品	構造梁、柱、トラス、フレームワーク

機械加工

Q420熱処理指示書

加熱（オーステナイト化）：
- 鋼を900～950℃の温度範囲に加熱する。
- 完全なオーステナイト化を確実にするため、この温度を維持する。
焼き入れ：
- 鋼を水または油で急冷する。
- このプロセスにより、組織がマルテンサイトに変化し、硬度と強度が向上する。
焼き戻し：
- 鋼を550～650℃の温度範囲に再加熱する。
- この温度を所望の機械的特性を得るのに十分な時間維持する。
- 焼戻し処理は、高い強度と硬度を維持しながら、脆さを軽減する。

Q420 表面仕上げ加工方法

亜鉛メッキ: 耐腐食性を高めるために亜鉛コーティングを施しています。
粉体塗装: カスタマイズ可能なカラーで耐久性を向上します。
ショットピーニング: 圧縮応力を導入することで疲労強度を向上させます。
電気メッキ： 摩耗や腐食に耐える保護金属層を提供します。
酸洗と不動態化： 表面をきれいにし、錆から保護します。
研磨： 美観を目的とした滑らかで反射性のある仕上がりを実現します。

ご要望に応じて、特注の表面処理も承ります。

免責事項

上記の Q420 鋼の熱処理手順と表面仕上げ処理方法は、情報提供のみを目的としています。実際の結果は、特定の条件と使用する機器によって異なる場合があります。テストをお勧めします。また、プロセスが特定の用途に適しているかどうかを確認するために、冶金の専門家または材料サプライヤーに相談してください。この情報の使用に関するすべてのリスクと責任はユーザーが負います。