炭素鋼について学び始める前に、デッドカーボンスチールという用語を知っておく必要があります。
総焼戻し炭素鋼と半焼入れ鋼材
鉄を製造する際には、強制的に酸素を注入して鉄を溶かします。酸素は過剰な炭素と結合し、ガスとして放出されます。しかし、溶鋼中には過剰な酸素が残留することは避けられません。
これにより、鋼中に酸化物介在物、つまり多孔性が形成され、鋼が凝固する際に現れます。酸素を除去するプロセスは、脱酸素として知られています。脱酸は、溶鋼にシリコン、アルミニウムなどの脱酸剤を添加することで行われます。脱酸の程度により、3 つの異なるタイプの鋼が作成されます。
デッドカーボンスチールは完全に脱酸された鋼であり、遊離酸素は残っていません。その結果、組成が均一になり、他のタイプよりも高い硬度が得られます。
半焼成炭素鋼は部分的に脱酸されており、鋼中にはまだいくらかの遊離酸素が残っています。半漂白鋼の特性は、完全漂白鋼と刃物鋼の中間に位置します。
脱酸せずに製造された鋼は刃物鋼として知られています。脆くて伸びが少ない。
鋳鉄と鋳鋼の比較
鋳鉄と鋳鋼には違いがあります。鋳鉄について話しましょう。
鋳鉄
重量で 2% 以上の炭素を含む鉄金属は鋳鉄です。
硬くて脆い材質なのでプロセスパイプには向きません。
ただし、ダクタイル鉄管は耐食性に優れているため、配水ネットワークで広く使用されています。
鋳鉄の別の使用例としては、排水用のマンホールの蓋があります。
パイプ以外にも工業用に使用される鋳鉄もあります。例えば、ねずみ鋳鉄（ASTM A48）、白鋳鉄、可鍛鋳鉄（ASTM A47）、A74、A746。
鋳鋼
鋳鋼は、重量で 2% 未満の炭素を含む鉄金属です。
鋳鋼は、プロセス産業で使用されるさまざまな鋳造材料に使用されます。バルブ本体や鋳造継手の製造に使用されます
ASTM A216 Gr WCB、A352 Gr LCB/C は鋳鋼グレードの例です。
炭素鋼（CS）
CSも鋳鋼の定義に該当しますが、主な違いは製造方法にあります。圧延、鍛造、絞り加工により製造されます。
プロセス産業で広く使用されている配管材料です。
このタイプの主な元素は鉄であり、その他の元素は微量です。
合金鋼の一種であることを考慮する必要があります。
CS に存在する他の元素は、本質的に金属および非金属です。
CS に含まれる金属合金元素は次のとおりです。
マンガン、ニッケル、クロム、モリブデン、バナジウム、アルミニウム、銅、シリコンなど
CS に含まれる非金属合金元素は次のとおりです。
炭素、リン、硫黄など
これらの合金元素は金属に対してさまざまな影響を与えます。これらの元素の一部は、計算された量で添加されると、材料の特性を大幅に改善します。
炭素鋼の分類
炭素の割合に応じて、鋼は次のように分類されます。
低炭素鋼: 炭素が - 0.05% ～ 0.25% の範囲にあります。
中炭素鋼: 炭素が - 0.25% ～ 0.5% の範囲にあります。
高炭素鋼: 炭素が - 0.5% から 2% 未満の範囲にあります。
ここでは、プロセス配管で最も一般的に使用される CS 材料グレードのいくつかをご覧いただけます。
パイプ用: ASTM A53 Gr A/B、A106 Gr A/B/C、API 5L Gr B
鍛造品の場合：ASTM A234 Gr.WPA/B、A420 Gr.WPL6
鍛造品の場合：ASTM A105、A350 Gr LF1/LF2、A181
ASTM A53 鋼管、黒色および溶融亜鉛コーティング、溶接およびシームレス
ASTM A106 高温サービス用シームレス炭素鋼鋼管
ASTM A134 鋼管、電気融着 (アーク) 溶接 (NPS サイズ 16 以上)
ASTM A135 電気抵抗溶接鋼管
ASTM A139 電気融着 (アーク) 溶接鋼管 (NPS 4 以降)
ASTM A182 高温サービス用合金鋼管および部品用の鍛造または圧延フランジ、継手、およびバルブ
ASTM A252 溶接およびシームレス鋼管杭
ASTM A333 低温サービス用溶接シームレス鋼管
ASTM A335 高温用シームレスフェライト鋼鋼管
ASTM A369 高温使用用の炭素およびフェライト合金鋼鍛造および穴あきパイプ
ASTM A381: 高圧トランスミッションシステムで使用する金属アーク溶接鋼管の標準仕様
ASTM A426 高温用遠心鋳造フェライト鋼鋼管
ASTM A523 高圧ケーブル回路用のシームレス電気抵抗溶接鋼管。
ASTM A524 大気および低温用シームレス炭素鋼鋼管
ASTM A530 特殊炭素鋼および合金鋼管の一般要件
ASTM A691 高圧高温用途向けに電気融着された炭素鋼および合金鋼管
ASTM A694 高圧トランスミッションサービス用のパイプフランジ、継手、バルブおよび部品用の炭素鋼および合金鋼鍛造品
ASTM A714 溶接シームレス高強度低合金鋼管
ASTM A733 炭素鋼およびオーステナイト系ステンレス鋼のパイプバーブ、溶接およびシームレス
ASTM A865 鋼製ねじ継手、溶接または継目なし、亜鉛メッキ (亜鉛メッキ) または黒色、鋼管継手用
ASTM A984 鋼管、黒色、滑らかな端、電気抵抗溶接
ASTM A1005 鋼管、黒色、プレーンエンド、縦方向および螺旋状の継ぎ目、ダブルサブマージドアーク溶接
ASTM A1006 鋼管、黒色、プレーンエンド、レーザービーム溶接
