高張力鋼
テンプレート:出典の明記 高張力鋼（こうちょうりょくこう、テンプレート:Lang-en）は合金成分の添加、組織の制御などを行って、一般構造用鋼材よりも強度を向上させた鋼材。日本ではハイテン、高抗張力鋼とも呼ばれる。
一般構造用圧延鋼材（JISのSS材 (SS: Steel Structure)）は引張強度のみが規定され、最も一般的なSS400材の引張り強度の保証値が400 MPaである。どれだけ強いものを高張力鋼と定義するのかは国や鉄鋼メーカーによって異なっているが、おおむね490 MPa程度以上のものからが高張力鋼と呼ばれる。引張強度が590 MPa、780 MPa程度のものが主流だが、近年は1,000MPa(1 GPa)以上のものもあり、これは超高張力鋼とも呼ばれる（日立金属安来工場が材料開発上1962年に達成[1]）。
自動車の部材などを設計する際、同じ強度を確保するに当たって、一般鋼材を用いる場合に比べて薄肉化できるため、フレームなどの主要構造部材の軽量化に貢献している。また、1950年代以降の鉄道車両にも多用され、車体の軽量化が図られた。鉄鋼メーカーのシミュレーションの結果では、比強度が一般鋼材よりも大きいため、アルミニウム合金を用いた場合よりも軽量化が可能であり、さらにコストも低いことから、近年の車体のハイテン化率は急速に伸びている。一方で、一般的に強度が高いものほど延性が低下する傾向にあり、板材などをプレス加工した際には「割れ」などの成形不良が発生しやすくなる。このため、各メーカーが成形性と強度を両立させた高張力鋼の開発に尽力している。また、ヤング率は一般鋼と大差無いため、弾性変形によるひずみの発生が嫌われる部位には、安易に高張力鋼による薄肉化を適用出来ないのが実状である。
炭素をはじめ、シリコン、マンガン、チタンなど、10数種類の元素の配分を0.0001%単位で管理する技術は門外不出である。日系自動車メーカーの生産工場が多く、高級鋼板の需要が増えている東南アジアや中国の場合も、現地での生産は行われておらず、日本国内の転炉を持つ工場で工程半ばまで受け持ち、半製品の状態で出荷された後、シートメタル化までの下工程のみを現地で行う方法がとられている。
出典
関連項目
- 製鉄所
- 圧延
- 東急5000系電車 (初代) - 同時にモノコック構造を採用
- 出光丸 - 二代目は竣工時世界最大の高張力鋼製船舶
