合金鋼と鍛造鋼: 強度の比較
1. 基本を明確にする: 材料とプロセス
合金鋼：鋼（クロム、ニッケル、モリブデンなどの通常の鋼元素）の「レシピ」を指し、防錆性、耐熱性、または硬化能力を高めます。
鍛造鋼：鋼の「加工方法」を指し（高温で叩いて成形し）、密度と靭性を向上させます。
重要なポイント: 合金鋼は鍛造できますが、普通の炭素鋼も鍛造できます。この 2 つは相互に排他的ではありません。
2. 強度比較：複合効果を考慮
| 材料とプロセス | 強さの結果 | 実用的な意味 |
|---|---|---|
| 普通炭素鋼鍛造品(例: AISI 1045) | 中程度の強度非重要なコンポーネントに適切 | 標準的な荷重に耐えますが、摩耗性の高い環境ではより早く摩耗します。 |
| 合金鋼鍛造品（例：4140、4340） | 高強度・高靭性優れた耐摩耗性・耐衝撃性 | 採掘クラッシャーや掘削機のジョイントにおける極度の応力に耐えます |
| 普通炭素鋼鋳物(例: ASTM A27) | 最低強度内部欠陥により完全性が損なわれる | 繰り返し荷重がかかると突然破損しやすい |
| 合金鋼鋳物(例：8630鋳物) | 中～低強度鋳造欠陥により合金の利点が薄れる | 耐食性は優れていますが、高圧システムでは信頼性に欠けます |
結論:
▸ 合金鋼鍛造品 = 合金組成 鍛造圧縮 → 強度の王様 (鉱山機械など)
▸ プロセスを考慮せずに合金を議論する ≈ 理論のみの議論（鋳造合金鋼は鍛造炭素鋼ほど強度が劣る可能性がある）
3. 合金鋼鍛造品はなぜ強いのですか?
合金元素: コンクリートに追加される「鉄筋」と同様に、鋼の硬度と靭性の限界を高めます。
鍛造プロセス:
ハンマーで毛穴・クラックを除去 → 内部欠陥ゼロ。
結晶方向→耐衝撃性2倍。相乗効果: 1 1 > 2!
4. 通常の鍛造鋼が適しているのはどのような場合ですか?
費用対効果が最優先です。通常の炭素鋼鍛造品 (Q235 など) は合金鍛造品より 30% 安価です。
極端な要求は不要: ブラケットやケーシングなどの重要ではない部品には、合金の性能上の利点は必要ありません。
簡単な加工シナリオ: 合金鋼は硬すぎるため、切削コストが高くなります (通常の鍛造鋼は加工コストを節約します)。
5. 材料選択の黄金律
高強度の場合 → **合金鋼鍛造品**を選択してください (例: 掘削機の歯には 42CrMo)
コスト削減の場合 → **炭素鋼鍛造品**を選択してください (例: 機器ブラケットには 45 鋼)
耐食性の場合 → **を選択してください ステンレス鍛造品 ** (例: 316L フランジ)
