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ASTM A1011 vs A36:鋼種の比較

時刻:2025-11-26

との主な違いは ASTM A1011 そして ASTM A36 化学的な性質だけでなく、その形態と応用範囲にある。 ASTM A36は炭素構造用鋼の標準規格です。主に、構造上の剛性と耐荷重が最も重要な板状、形状、棒状のもの(橋梁、建物のフレーム)に利用される。これに対して ASTM A1011は、鋼板および鋼帯の規格です。 (熱間圧延)、高い成形性、曲げ、絞り用途(自動車部品、ブラケット、ドラム)に設計されています。構造用厚板が必要な場合はA36を、曲げ加工やプレス加工が可能な薄板が必要な場合はA1011をお選びください。

MWalloysこのガイドでは、材料の厚さが重なる場合(特に1/8インチと1/4インチの間)に、不適切な仕様につながる混乱を頻繁に目にします。このガイドでは、正しい材料を選択するために必要な技術的な明確さを提供します。

1.規格の定義A36とA1011とは?

正しい材料を選択するためには、それぞれの規格の管理団体とその意図を理解する必要があります。どちらもASTM Internationalの管轄下にありますが、製造業界の異なる分野にサービスを提供しています。

ASTM A36とは?

ASTM A36は、おそらく北米で最も広く認知されている鋼材規格です。この規格は、橋梁や建築物のリベット、ボルト、溶接構造、および一般構造用として使用される、構造用品質の炭素鋼形鋼、厚板、棒鋼を対象としています。

  • 主な特徴 最低降伏強度は36,000psi(36ksi)。

  • プライマリー・フォーム 厚板、Iビーム、Hビーム、チャンネル、アングル。

  • フォーカス: 構造的完全性と溶接性。

ASTM A1011とは?

ASTM A1011は、鋼板および鋼帯、熱間圧延、炭素鋼、構造用、高強度低合金鋼、成形性を改善した高強度低合金鋼、超高強度鋼の標準規格である。この規格は、特定の板厚範囲において、従来のASTM A569とA1018に取って代わるものです。

  • 主な特徴 高い延性と加工に適した表面品質。

  • プライマリー・フォーム コイル、カットされた長さ、シート。

  • フォーカス: 成形性、表面仕上げ、スタンピング能力。

MWalloysノート: A1011は「CSタイプB」(市販鋼)として供給されることが多いが、これは一般加工用の標準的な汎用鋼種である。

ASTM A1011 vs A36
ASTM A1011 vs A36

2.化学組成分析

化学的性質は鋼の溶接性と硬化能力を決定する。A36鋼種は、標準的なA1011鋼種に比べ、炭素とマンガンの含有量を多くすることができ、構造的な硬さに寄与しますが、割れずにきつく曲げる能力は低下します。

表1:化学組成の比較(Max %)

エレメント ASTM A36(板/棒) ASTM A1011(CSタイプB) 素材への影響
カーボン(C) 0.25% - 0.29% 0.02% - 0.15% 炭素が高いほど硬度は高まるが、延性は低下する。
マンガン (Mn) 0.80% - 1.20% 最大0.60% マンガンは引張強さと溶接性を向上させる。
リン (P) 0.04% 0.03% リンが低いと脆くなりにくい。
硫黄 (S) 0.05% 0.035% より低い硫黄は、内部構造の清浄性を向上させる。
ケイ素 (Si) 最大0.40% - シリコンは構造用鋼の脱酸に使用される。
銅(Cu) 0.20%(指定された場合) 0.20%(指定された場合) 耐大気腐食性のために追加された。

注:A1011には様々な等級(SS、HSLAS、CS、DS)がある。この表は、A36と最も一般的なA1011の等級であるCSタイプBを比較したものです。

3.機械的性質と強度

このセクションは構造エンジニアにとって重要である。A36の最小降伏強度は固定されているが、A1011は規格内で選択された特定の「等級」によって大きく異なる。

降伏強さと引張強さ

ASTM A36 この規格の名前は、最低降伏強度が36ksiという機械的要件に由来する。この規格は、静的荷重に対する予測可能で信頼性の高い規格です。

ASTM A1011 は、薄板の変形能力に重点を置いている。しかし、A1011は「構造用鋼」(SS)等級(例えば、等級36、等級45)として注文することができ、これはA36の強度を模倣しているが、板状である。

表2:機械的特性の比較

 

プロパティ ASTM A36 ASTM A1011(CSタイプB) ASTM A1011(SSグレード36)
降伏強度(最小) 36,000 psi (250 MPa) 30,000 - 50,000 psi (代表値) 36,000 psi (250 MPa)
引張強度 58,000 - 80,000 psi - 53,000psi(最小)
伸び(2インチ単位) 20% - 23% ≥ 25% ≥ 22%
硬度(ブリネル) 119 - 160 - -

Alt テキスト:ASTM A36構造用鋼の降伏点とASTM A1011鋼板の伸び曲線を比較した応力-ひずみグラフ。

4.厚さおよび寸法公差

MWalloysによく寄せられる質問のひとつに厚みに関するものがあります。

  • A36テリトリー 通常、3/16インチ(4.7mm)から始まり、非常に重いプレート(12インチ以上)まで。次のようになる。 ASTM A6 公差は一般的に緩く、平面度や厚さのばらつきを許容する。

  • A1011 テリトリー 通常、0.060インチから0.230インチ(約6mm)までの厚さに対応。以下の通りです。 ASTM A568 公差。これらの公差はより厳しく、プレス金型や自動機械の精度を保証する。

1/4 "板を注文する場合、技術的にはA36またはA1011(長さ方向に切断された重いコイルとして)で入手できます。しかし、A1011材の方が表面仕上げが良く、ゲージ管理も厳しくなります。

5.製造:成形性、溶接、機械加工

製造中に素材がどのように振る舞うかが、しばしば決め手となる。

成形性(曲げおよびスタンピング)

ASTM A1011の圧勝である。

A1011(特にコマーシャル・スチールやドローイング・スチール鋼種)は、炭素含有量が低く、加工方法も簡単なため、180度曲げ加工しても割れることはありません。

ASTM A36は剛性が高い。

A36は曲げ加工が可能だが、外周部の破断を避けるため、曲げ半径を大きくする必要がある(通常、板厚の1.5倍から2倍)。A36を深絞りしようとすると、即座に不合格となる。

溶接性

どちらの鋼種も溶接用として優れている。

  • A36: あらゆる標準的な溶接方法(スティック、MIG、TIG)に対応。3/4 "より厚い部分には予熱が必要な場合がある。

  • A1011: 溶接が極めて容易。ゲージが薄いため、バーンスルーに注意する必要がある。

表面仕上げ(HRP&Oファクター)

A1011はHRP&O(Hot Rolled Pickled and Oiled)として販売されることが多い。この処理により、研磨性のミルスケール(磁鉄鉱/ヘマタイト)が除去され、塗装やメッキに適したきれいな灰色の表面となります。

A36は通常「黒色」で販売され、硬く薄片状のミル・スケールに覆われているため、工具を破壊し、塗装前にサンドブラストする必要がある。

6.MWalloysのケーススタディ:シカゴのブラケット故障

プロジェクト産業用HVACサポートシステム

所在地イリノイ州シカゴ

時期:2023年3月

挑戦:

ある建設会社からMWalloys社に、頑丈なHVACサポートブラケットの不具合について問い合わせがあった。設計図には「1/4インチ熱間圧延鋼板」が指定されていた。加工業者は、最も一般的な構造用鋼種であるASTM A36鋼板を使用しました。

製造工程で、ブラケットは小さな内半径で90度のきつい曲げが必要だった。A36材は硬く延性が低いため、曲げ線に沿って微小亀裂が発生しました。HVAC屋上ユニットの振動環境に設置されると、この微小亀裂が伝播し、風により3つのサポートが壊滅的な破損に至りました。

ムワロイのソリューション

私たちのチームは故障した部品を分析しました。材料仕様をASTM A1011 HSLAS Grade 50に変更することを推奨しました。

  1. なぜだ: この鋼種は、荷重に必要な高強度(50ksi降伏)を維持しながら、A1011規格の厳しい板厚許容差と改善された延性を提供する。

  2. 結果 この加工業者は、表面にひび割れを起こすことなく部品を成形することができた。

  3. 成果だ: A1011材は酸洗・油洗済みで供給されたため、表面処理にかかる費用も節約できた。

ASTM 1011鋼コイル
ASTM 1011鋼コイル

7.アプリケーションマトリックスいつ使う?

決定プロセスを簡略化するために、以下のマトリックスを参考にしてほしい。

表3:アプリケーション選択マトリックス

申し込み 推奨グレード 理由
重量構造梁 A36 高い耐荷重性、標準化された構造特性。
自動車車体部品 A1011 複雑なスタンピングとドローイングが必要。
柱用ベースプレート A36 厚さは通常A1011の制限を超える。
農業機械ホッパー A1011 円錐形/箱形に成形しなければならない板金。
トラックフレーム A1011 (HSLAS) より薄いゲージで必要とされる高い強度対重量比。
機械加工部品 A36 一般に炭素/マンガンが高いため、機械加工が容易。
レーザーカット部品 A1011 HRP&O ミルスケールがないため、より速くクリーンなレーザー切断が可能。

ASTM A1011 vs A36:その違いとは?
ASTM A1011 vs A36:その違いとは?

8.購入とコストに関する考慮事項

価格変動は両品種に影響するが、一般的に金属スクラップ市況に連動する。

  1. 基本価格: A36はしばしば「コモディティ」等級とみなされ、A1011 CSタイプBよりもポンドあたりの基本価格が若干低い場合がある。

  2. 加工費: A1011の方が安くなることが多いのはこの点である。A1011は多くの場合、酸洗と油洗が施されているため、A36に必要なサンドブラストや研磨のコストを節約できます。

  3. 空室状況 A36は標準板サイズ(4x8、5x10)ならどこでも入手可能です。A1011はコイルで容易に入手でき、特注の長さに均すことができるため、大量生産時のスクラップ廃棄を減らすことができる。

9.よくある質問A1011とA36の比較

1.A1011はA36より強いのか?

一般的には違いますが、等級によります。標準的なA1011 CSタイプBの一般的な歩留まりは30~50ksiで、A36と重なります。しかし、A1011は高強度低合金(HSLAS)として80ksiまでの歩留まりで注文することができ、これは標準的なA36よりかなり強い。

2.A36の代わりにA1011を使用できますか?

板厚が1/4インチ以下で溶接性が必要な場合は、A1011で代用できます。 IF 最低降伏強度36ksiを満たす等級(A1011 SS Grade 36など)を指定してください。強度要件を確認せずに厚さだけで代用することは絶対に避けてください。

3.A1011は錆びますか?

A1011もA36も鉄を主成分とする炭素鋼である。湿気や酸素に触れるとすぐに錆びます。A1011 HRP&Oには軽いオイルコーティングが施されており、輸送中や保管中に一時的な防錆効果を発揮します。

4.A1011とA1008の違いは何ですか?

A1011は 熱間圧延 鋼です。A1008は 冷間圧延 鋼である。A1008は熱間圧延鋼(A1011)からスタートするが、より厳しい公差と滑らかな表面を得るためにさらなる加工(冷間圧延)が施される。A1011は安価ですが、A1008はより精密です。

5.A36は機械加工に適していますか?

A36鋼板は、炭素含有量がやや高く、一貫した結晶粒構造を持つため、通常、低炭素鋼板のA1011鋼板よりも「グミ」が少なく、その結果、ドリル加工やフライス加工時の切り屑の形成が良好になります。

6.A1011の "Pickled and Oiled "とはどういう意味ですか?

熱間圧延では、ミル・スケールと呼ばれる酸化皮膜が残る。「酸洗」は、鋼を酸浴に通してこのスケールを除去する。「油引き」は防錆剤を塗布します。このため、A1011 HRP&Oはレーザー切断や塗装に最適です。A36はほとんど酸洗されません。

7.A1011とA36に亜鉛メッキできますか?

どちらも溶融亜鉛めっきが可能です。しかし、A36のシリコン含有量は、時として「サンデリン曲線」と呼ばれる反応を引き起こし、溶融亜鉛めっき皮膜が過度に厚くなったり、脆くなったりすることがあります。A1011は通常、非常に安定した溶融亜鉛めっきが可能です。

8.A36の板を切断すると反ってしまうのはなぜですか?

A36熱延板は、冷却過程による残留応力を含んでいます。レーザーやプラズマで)切断すると、熱が加わって材料が除去され、鋼板が跳ね返ったり反ったりします。A1011は、特に「調質圧延」された場合、より平坦で安定する傾向があります。

9.A1011とA36の密度は?

工学的な計算では、両者は同じである。両者の密度はおよそ 0.2833ポンド/インチ (7850kg/m³)である。

10.A1011はASTM A36の要求事項を満たしていますか?

自動ではありません。製造所試験報告書(MTR) を確認する必要がある。A1011 コイルの降伏強度が 36 ksi を超え、化学的限界に適合していれば、 「二重認証」となる可能性があるが、両者は別個 の仕様である。

10.スタンダードの進化歴史的背景

これらの金属の系譜を理解することは、古い設計図を読み解くのに役立つ。

  • A36レガシー 1960年に制定されたA36は、A7構造用鋼に取って代わるものである。A36は、60年以上にわたって建設用鋼材の主流規格であり続けている。

  • A1011の進化: 以前は、熱間圧延鋼板は ASTM A569 (商業品質)と ASTM A570 (構造品質)である。2000年代初頭、ASTMは分類体系を近代化するため、これらをA1011とA1018に統合しました。A569と記載されている場合は、A1011 CS Type Bが直接の代替品となります。

11.最終評:mwalloysの推薦

のどちらかを選択する。 a1011とa36の比較 形対機能」の議論に帰結する。

  1. ASTM A36を選択する: 厚板、重いアングル、またはチャンネルを必要とする構造物、フレーム、またはベースを構築しています。表面仕上げよりも、剛性と実績のある耐荷重データを優先する場合。

  2. ASTM A1011を選択する: 曲げ加工、プレス加工、レーザー切断が必要な部品を製造している。工具寿命を延ばし、仕上げコストを削減する、きれいな表面(HRP&O)を持つ1/4インチより薄い材料が必要です。

マワロイスチール "を一般的な用語として扱うことを止めるよう、パートナーにアドバイスしています。印刷物に具体性を持たせることで、不合格部品や溶接不良のコストを削減することができます。

声明この記事は、MWalloysの技術専門家であるイーサン・リーの査読を経て掲載された。

MWalloys エンジニア ETHAN LI

イーサン・リー

グローバルソリューションディレクター|MWalloys

イーサン・リーはMWalloysのチーフ・エンジニアで、2009年より現職。1984年生まれの彼は、2006年に上海交通大学で材料科学の工学学士号を取得し、2008年にパデュー大学ウェストラファイエット校で材料工学の工学修士号を取得した。MWalloys社での過去15年間、イーサンは高度な合金配合の開発を主導し、分野横断的な研究開発チームを管理し、厳格な品質とプロセスの改善を実施し、同社の世界的な成長を支えてきた。研究室の外では、熱心なランナー、サイクリストとしてアクティブなライフスタイルを維持し、家族と新しい目的地を探索することを楽しんでいる。

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