ハイテン材とは?硬度はどのくらいなのか

ハイテン材とは?硬度はどのくらいなのか

一般鋼材を超えた硬さがあるというハイテン材とは、一体どんな特徴を持った鋼材なのでしょうか?

 

 

また近年耳にするようになりましたが、超ハイテン材というものも存在するとのことですが…

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ハイテン材とは?気になる硬度はどれくらい?

 

ハイテン材とは、高張力鋼のことです。

 

英語では「High Tensile Strength Steel(HTSS)」と呼称されるため、「ハイテン」と呼ばれています。

 

 

合金成分の添加・組織の制御などを行っていることにより、一般構造用鋼材よりも強度が高くなっているのが特徴です。

 

 

一般構造用圧延鋼材とハイテン材=高張力鋼は、引張強度によって区別されます。

 

 

一般構造用圧延鋼材の引張強度の保証値は、一般的に400MPaです。

 

 

これに対して高張力鋼と呼ばれる鋼材は、国や企業によって定義は異なりますが、おおむね490MPa以上の数値を誇ります。

 

 

近年では、引張強度が590MPaや780MPa程度のものが主流となっています。

 

中には、1000MPaを超える超高張力鋼も存在します。

 

 

超高張力鋼の開発に最初に成功したのは、日本企業である日立金属です。

 

 

この超ハイテンは、通常の鉄の3倍以上の強度を持っています。

 

でありながら、鉄の3分の1以下の量で強度を維持したまま部品を作ることが可能なため、高性能素材として近年注目を集めています。

 

 

ハイテン材のメリットは、何といっても軽さ・薄さ・強度を両立した製品を作るのに最適な点です。

 

 

こうした軽量化素材には、他にアルミやカーボンが存在します。

 

 

ですがこうした素材は、性能面に優れる反面生産コストが高いのです。

 

企業が利益を得ようとすると、どうしても完成品の価格は高くなってしまいます。

 

 

高張力鋼は、コスト・軽量化・強度のバランスが良くコストパフォーマンスに優れるので、大量生産する製品に最適な素材です。

 

 

その代表的な使用用途が、自動車の製造です。

 

 

同じ強度を確保する際に一般構造用鋼材よりも薄肉化できるため、シャーシやモノコックの軽量化に貢献しています。

 

1950年代以降は、鉄道車両にも採用されました。

 

 

ハイテン材のデメリットは、強度が高いものほど塑性が低下することです。

 

板材などをプレス加工した際に、「割れ」などの成形不良が発生しやすくなるのです。

 

 

縦弾性係数(modulus of longitudinal elasticity)も、一般鋼材と大差ない数値です。

 

 

もっとも企業は、研究開発によってこうした弱点を克服した成形性と強度を両立させた高張力鋼の開発に力を入れており、高張力鋼の性能は日々進化しています。

 

 

そうして生まれた超ハイテン材は、10数種類の元素の配分を0.0001%単位で管理して作られる高度な素材のため、その製造工程は企業秘密です。

 

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