どちらの鋼がより強いですか：冷間圧延、熱間圧延、またはステンレス？

1/4 "x 1 1/2" x 80 "鋼のフラットバーが必要です。この質問では基本的にどの鋼がより強い鋼を生成するかを尋ねているため、必要な詳細は省略します。

www.discountsteel.comにはさまざまな鉄筋がありますが、テンシルの強度と硬度に関する評価の読み方がわかりません。ここにすべての製品があります：

ステンレス鋼
冷間圧延鋼
熱間圧延鋼

ページの下部にある[ASTM材料仕様]タブをクリックして下部までスクロールすると、次の質問がある機械的データが表示されます。

まず、「最低テンシル強度」とは？ステンレス鋼304の最小値は75ですが、熱間圧延および冷間圧延では、それぞれ58〜80および55〜70の範囲にあるようです。なぜステンレスに単一の番号があり、他には範囲があるのですか？なぜそれは最小と言うのですか？より高い数はより強い鋼を意味しますか？

最小降伏強度とは何ですか？

2つ目は、私が少し調べたロックウェルスケールを使用した硬度スケールです。304のステンレスの定格は88ですが、熱間圧延の定格はB76です。冷間圧延の場合、2つに分かれているようです。熱間圧延はB67-B80で、冷間延伸はB80-B90です。これは鋼が冷間圧延され、熱間圧延されているように見えるので、私をさらに混乱させますか？他の人が範囲でBスケールを使用しているように見えるのに、なぜステンレスの評価は88だけなのですか？ステンレスは生の数値で表されるだけなので、デフォルトのスケールになっていますか？

OK、いくつかの定義：

降伏強さとは、鋼を降伏させるために必要な力の量であり、これは永久変形（つまり、永久伸張）を意味します。

引張強さ（別名「極限強さ」）は、鋼を実際に破壊させるのに必要な力の量です。これは降伏強さ以上になります。

最小とは、スチールが少なくともその強度を持つことを意味します。

硬度は、鋼の引っかき傷やへこみに対する耐性の尺度です。構造上の用途ではおそらく重要ではありませんが、耐久性のある仕上げを探している場合は重要です。たとえば、作業台の上部やツールのベアリングポイントなどです。

剛性（これについては質問しませんでしたが、それは材料の強度を見る別の方法です）は、力を加えたときに何かがたわむ度合いの尺度です。鋼合金はこの点でかなり似ている傾向があります。

ご覧のとおり、「最強」には実際に特定の定義はありません。これは、探しているものに依存します。

これは、降伏強度と引張強度の違いの類似点です。ばねがあると想像してください。少し引っ張ると、離すと元の形に戻ります。これは「弾性変形」であり、ダメージはありません。スプリングを強く引くと、元の形状に戻りません。材料が降伏し、「塑性変形」しました。これは、アプリケーションに応じて、「失敗」と見なされる場合と見なされない場合があります。今本当に強く引っ張ると春が壊れます。それが究極の強みです。明らかに、春は今や失敗しました。

範囲について：「鋼」はいくつかの合金の非特定の名前であり、それはいくつかのグレードで作ることができるので、あなたが見つけた範囲です。材料は通常合金番号で指定されます。「冷間圧延」と「熱間圧延」は、鋼を成形する方法であり、強度については何も説明しません。

私が言及したこれらの特性のすべてが鋼材自体にあることも指摘しなければなりません。実際の鋼片の動作を知りたい場合は、その材料と形状の両方を知る必要があります。

すべての鋼のヤング率は200 GPa（29 000 ksi）です（これはグラフの直線部分の勾配です）。Ultimate Strengthは300〜400 MPa（グラフのピーク）で実行され、Yieldは通常約200 MPa（直線が曲線になる場所）です。

テストマシンでは、グラフの直線部分を上下に伸ばしたり縮めたりすることができます（まあ、疲労が発生します）。ただし、曲線部分に入ると、アンロードは別の経路をたどります（破線を参照）。

構造目的では、降伏強度が制限要因になります。つまり、設計を完全に応力/ひずみチャートの弾性（直線）領域に限定する必要があります。プラスチック領域に入ると、材料が永久的に変形します。（航空機設計者は、重量の理由からプラスチック領域にうまく入りますが）。

ステンレス鋼を購入する唯一の理由は、ステンレスの特性が必要なためです（つまり、仕上げ作業）。それは高すぎる。ほとんどの目的では、通常の防錆対策で十分です（適切な塗装とメンテナンス、または仕上げ面のクロムめっきなど）。ステンレス鋼はヤング率が低く、低負荷でより変形します。ただし、この「伸縮性」により、はるかに強くなります（ただし、強くはありません！）。乾燥した小枝と緑の小枝をスナップすることを考えてください。

硬度は構造的な目的には関係ありません。これは、工具製造や機械設計の要素になりますが、単純な耐荷重用途には当てはまりません。

編集：

剛性/弾性。

まず、ひずみを（変形の長さ）/（元の長さ）として定義する必要があります。これは無次元の数量ですが、そのように考えたい場合は、mm / mmまたはin / inを使用できます。％stretch / 100と考えることもできます（つまり、PerCentではなくPerUnitとして測定されます。ベースは100ではなく1です）。

ここで、応力を断面積に加えられた力として定義します。それについて考えてください。より多くの力、より多くのストレッチ。バーが厚いほど、伸びに対する抵抗が大きくなります。したがって、ストレスはこれら2つの要因の組み合わせです。

変形方程式は、応力= E *ひずみです。ここで、Eはヤング率、または弾性率です。圧力の単位があります-一般的にGPa（Kn / mm ^ 2）またはKpi（平方インチあたりのキロポンド力）で表されます。

したがって、200 Knの力が加わった場合、1 mm ^ 2のワイヤーは長さが2倍になります-実際には、その前にかなり壊れます。

曲げ：

これは複雑なので、断面積の2次モーメントを計算する必要があります。長方形の場合、これはI = bh ^ 3/12です。bは水平方向の次元、hは垂直方向の次元です。これは、荷重が下向きであることを前提としています。水平にロードする場合は、力の方向に関して垂直と水平を定義します。

次に、ロード関数を作成する必要があります。これは、ビームのすべての点で力を定義する数学関数です。

その機能を統合します。結果はせん断関数です。

再度統合します。結果は、曲げモーメント関数です。

1 / EI（ヤング率*慣性モーメント）を掛けます。この係数は、材料特性と幾何特性を考慮に入れます。

再度統合します。結果は偏向角関数です（ラジアン）

再度統合します。結果は絶対たわみ関数です。これで、x（原点からの距離）を接続して、操作している単位で偏向を受け取ることができます。