ばね鋼 c100s、1.1274、AISI 1095、2CS100、Ck101、特性、用途

C100S鋼、炭素鋼、非合金ばね鋼1.1274 – PN-EN 10132-4準拠、AISI 1095鋼、2CS100、CK101、XC100、C100RR、CS95

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Alfa-Tech C100S / 1.1274で使用可能な材料

冷間圧延、熱処理済みストリップ C100S / 1.1274
硬化用冷間圧延鋼帯 C100S / 1.1274
C100S / 1.1274 シート – 熱間圧延、冷間圧延
C100S / 1.1274テープから切り出されたストリップおよびフォーマット

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C100S鋼の化学組成を、代替鋼材であるAISI 1095、2CS100、1.1274、CK101、XC100、C100RR、CS95と比較した。

化学組成（％）
鋼材グレード標準CMnSiPSCuCrNi他の
C100S – 1.1274 – C101EPN-EN0,95 – 1,050,30 – 0,600,15 – 0,35最大0,025最大0,025最大0,40最大0,40最大0,40Mo アップ 0,10
2CS100 EN0,95 – 1,050,45 – 0,600,15 – 0,40最大0,035最大0,035––––
CS95 – HS95BS0,95 – 1,000,30 – 0,600,05 – 0,35最大0,04最大0,04––––
98C6 クラス8IS0,95 – 1,050,50 – 0,800,10 – 0,35最大0,05最大0,05––––
C100RR-XC100AFNOR0,95 – 1,050,30 – 0,600,15 – 0,30最大0,025最大0,020最大0,30最大0,30最大0,40Mo マック 0,10
XC 100 – E100AFNOR0,95 – 1,050,25 – 0,450,15 – 0,30最大0,030最大0,025––––
 CK101DIN 0,95 – 1,050,40 – 0,600,15 – 0,35最大0,035最大0,035––––
CS95ISO0,90 – 1,100,30 – 0,600,10 – 0,35最大0,035最大0,030––––
SK95-CSP-SK4-CSPON0,90 – 1,05最大0,50最大0,35最大0,030最大0,030最大0,25最大0,30––
C100-E4UNI0,95 – 1,050,40 – 0,600,15 – 0,40最大0,035最大0,035––––
 C102 – F-5117UNE0,95 – 1,05最大0,35最大0,35最大0,030最大0,030––––
OSC10STAS0,95 – 1,040,10 – 0,350,15 – 0,35最大0,030最大0,025最大0,25最大0,20最大0,25Al 最大0,25
アイシ1095AISI0,95 – 1,030,30 – 0,50–最大0,040最大0,050––––
  • PN（ポーランド規格） ポーランド標準化委員会（PKN）が策定したポーランドの国家規格。可能な限り欧州規格（EN）および国際規格（ISO）に準拠。例：構造用鋼材に関するPN-EN 10025。
  • EN (ヨーロッパ規格) 欧州標準化委員会（CEN）が策定した欧州規格。欧州連合（EU）および欧州自由貿易連合（EFTA）加盟国に適用され、欧州全体の技術要件を統一する。例：材料証明書に関するEN 10204。
  • BS（英国規格） – 英国規格（BSI）は、英国規格協会（BSI）によって開発されました。多くの場合、欧州規格（EN）および国際規格（ISO）と整合されています。例：BS EN 10088 ステンレス鋼用。
  • IS（インド標準） インド規格局（BIS）が策定したインド規格。国際規格に基づき、幅広い工業材料および製品を対象としている。例：構造用鋼に関するIS 2062。
  • AFNOR (フランス正規化協会) フランスの規格で、フランスの規格機関AFNORによって策定されました。多くの場合、EN規格に準拠しています。例：ばね鋼に関するAFNOR NF A35-576。
  • DIN (ドイツ規格研究所) ドイツ規格協会（DIN）が策定したドイツ規格。ヨーロッパで最も認知度の高い規格の一つで、EN規格と整合していることが多い。例：構造用鋼材に関するDIN 17100。
  • ISO（国際標準化機構） 国際標準化機構（ISO）は、世界的に認められた技術規格を作成しています。例：品質マネジメントシステムに関するISO 9001。
  • JIS（日本工業規格） – 日本工業規格。日本工業規格委員会（JISC）によって策定された規格。自動車産業やエレクトロニクス産業でよく用いられる。例：熱処理可能な炭素鋼に関するJIS G4051。
  • UNI (エンテ・ナツィオナーレ・イタリアーノ・ディ・ウニフィカツィオーネ) イタリア規格。イタリアの標準化機関UNIによって策定された。多くの場合、EN規格およびISO規格と互換性がある。例：ステンレス鋼に関するUNI 7845。
  • UNE（スペインの統一規範） – スペイン規格。スペイン規格協会AENORによって策定された。例：構造用鋼に関するUNE 36011。
  • STAS (Standard de Stat) は、ルーマニアが EU に統合される前に施行されていた旧国家規格です。現在は新しい規格に置き換えられています。 SR EN欧州規格に準拠 EN 国際的 ISOSTAS規格は鋼材を含む材料の技術的パラメータを定義していますが、新規設計においては現行のSR EN規格を使用することが推奨されます。
  • SAE (自動車技術者協会) – SAEインターナショナルが策定した、自動車および機械産業向けの米国規格。例：炭素鋼に関するSAE J403。
  • AISI (アメリカ鉄鋼協会) 米国鉄鋼協会は、主に鉄鋼に関する規格を策定しています。例：オーステナイト系ステンレス鋼の規格であるAISI 304。

C100S鋼（1.1274、C101E）の特性 

高炭素ばね鋼は、高炭素含有量を特徴とし、優れた弾性と耐摩耗性を備えています。その微結晶構造により、高い機械的強度と弾性が求められる部品に幅広く使用されています。この鋼は欧州規格EN 10132-4に適合し、高炭素ばね鋼に分類されます。その機械的特性と化学組成により、高負荷下で動作する要求の厳しいばね部品や工具への使用に適しています。

C100S、1.1274鋼の高い炭素含有量（0,95%以上）は、その特性に大きな影響を与える。

  • 硬度と耐摩耗性の向上： C100S鋼は炭素含有量が高いため、焼入れ後に高い硬度が得られ、ばね、刃物、切削工具の製造に適しています。
  • 脆性破壊： 炭素含有量が増加すると鋼の衝撃強度が低下し、衝撃や動荷重を受けた際に亀裂が生じやすくなる。
  • 溶接性の低下： 炭素含有量が高いと、熱影響部に亀裂が生じるリスクがあるため、溶接作業が困難になる。
  • 硬化の可能性： C100S鋼は炭素含有量が高いため、焼入れ焼戻し処理に非常に適しており、最適な機械的特性を実現できます。

C100S、1.1274鋼は、主にバネ、刃物、手工具、その他高い硬度と耐摩耗性が求められる部品の製造に使用されます。

C100S、1.1274鋼の物理的および機械的特性

C100S（1.1274鋼）は、高い動的負荷を受ける部品に使用されます。炭素含有量が高い（約1,0%）ため、硬度、耐摩耗性に優れていますが、延性は限られています。

主な機械的特性

ヴワシヴォシッチ値
トワルドシチ （硬化後）58 – 64 HRC
降伏強度 Re最低650MPa
ヴィトルジマウォシッチ ナ ロズシエンガニエ Rm850〜1050 MPa
A5拡張最大5％
弾性率（E）210 GPa
密度7,85 g /cm³

耐摩耗性と焼入れ後の硬度

C100S（1.1274鋼）は、高炭素含有量と焼入れ性の高さにより、優れた耐摩耗性を特徴としています。熱処理（焼入れと焼戻し）後、硬度は58～64HRCに達し、以下のような用途に最適な材料です。

  • 刃物および切断工具。
  • 高強度スプリング。
  • 激しい摩擦にさらされる部品（例：工業用ナイフ）。

焼入れ後の硬度は、熱処理条件と焼き戻しの程度によって決まる。硬度が高いほど耐摩耗性は向上するが、衝撃強度と延性は低下する。

塑性および溶接性の制限

可塑性：

  • 炭素含有量が高いため、C100Sばね鋼は 限られた可塑性これは、塑性変形能力が低いという形で現れる。
  • 破断時の典型的な伸び（A5）は 最大5％つまり、その材料は脆く、動的な荷重がかかると亀裂が生じやすいということである。

溶接性：

  • 溶接性が非常に低い 熱影響部（HAZ）の硬化リスクに起因し、低温割れを引き起こす。
  • 溶接時の亀裂発生リスクを最小限に抑えるためには、以下のことが必要です。
    • 予熱 （約250～300℃）
    • ゆっくり冷却 溶接後。
    • 低水素電極の使用。

C100Sばね鋼（1.1274）は、焼入れ後に優れた硬度と耐摩耗性を発揮する一方で、延性と溶接性に限界がある材料です。その特性から、耐久性と耐摩耗性が重要な切削工具、ばね、部品などに広く使用されています。しかし、脆性があるため、慎重な熱処理と溶接が必要です。

C100S鋼、1.1274 – 熱処理 

C100S、1.1274鋼は高炭素ばね鋼の一種であり、熱処理は硬度、耐摩耗性、弾性などの機械的特性を形成する上で重要な役割を果たします。熱処理工程には、軟化焼鈍、焼入れ、焼き戻しが含まれます。

ソフトアニーリング

軟焼きなましの目的は、鋼の硬度を下げ、成形や機械加工を容易にすることである。この工程により、高い延性を持つパーライト組織が形成される。

  • 温度範囲: 680 - 720°C
  • 冷却： 炉内での緩やかな冷却（通常は1時間あたり約10～20℃の速度で約500℃まで冷却）の後、空気中で冷却する。
  • 効果： 硬度を200～220HBに下げることで、被削性を向上させる。

硬化

焼入れとは、鋼を臨界温度以上に加熱し、その後急速に冷却するプロセスであり、これにより高硬度のマルテンサイト組織が形成される。

  • 温度範囲: 780～820℃（オーステナイト化温度）
  • 冷却媒体：
    • 硬化油（均一な冷却のために推奨）。
    • 水（より強力な冷却、ひび割れのリスク）。
  • 効果： 非常に高い硬度を持つマルテンサイト組織の形成、 58-64 HRC.

Odpuszczanie

焼き戻しは、鋼の内部応力を低減し、衝撃強度を向上させるために、焼き入れ後に行われる工程です。この工程は、加える温度によって硬度に影響を与えます。

  • 温度範囲:
    • 150～200℃： 硬度低下は最小限に抑えられ、最大硬度は58～64HRCです。
    • 200～300℃： 硬度が約50～55HRCに低下し、衝撃強度が向上する。
    • 300～400℃： 硬度をさらに低下させ、弾性を向上させる。
  • ツァス: 通常は、詳細部分の断面形状にもよりますが、1～2時間程度です。
  • 効果： 脆性の低下、耐破壊性の向上、耐衝撃性の向上。

熱処理における温度制御の重要性

C100S、1.1274鋼の熱処理における温度制御は、以下の理由から非常に重要です。

  • 焼入れ温度が低すぎる： オーステナイト化が不完全になる可能性があり、その結果、硬化が不完全になり、最終的な硬度が低下する。
  • 焼き入れ温度が高すぎる： これはオーステナイト粒の成長を引き起こし、その結果、材料が脆くなり、亀裂が発生するリスクが高まります。
  • 不適切な冷却： 冷却速度が速すぎると亀裂が生じる可能性があり、冷却速度が遅すぎると硬度の低い組織（例えば、ベイナイトやパーライト）が形成される。
  • 焼き戻し時の精密な制御： これにより、硬度と耐衝撃性の間の望ましいバランスを実現できます。

C100S鋼は、最適な機械的特性を得るために、慎重な熱処理が必要です。主な工程は、軟化焼鈍、焼入れ、焼き戻しです。適切な微細構造と材料の耐久性を最大限に高めるには、温度と冷却速度の制御が不可欠です。

C100S鋼の使用、1.1274

C100S鋼は高炭素ばね鋼であり、高い硬度や耐摩耗性などの機械的特性により、耐久性と強度を必要とする産業用途に適している。

産業用途の例

円盤ばねおよびらせんばねの製造

C100S鋼は、高い動荷重下で動作するディスクスプリングやスパイラルスプリングの製造によく使用されます。

Dlaczego？

  • 焼入れ後の高い硬度（58～64 HRC）。
  • 非常に優れた伸縮性。
  • 永久変形に対する耐性。

利点：

  • 激しい動的負荷下でも優れた耐久性を発揮し、高圧下でも弾性特性を維持します。

制限事項:

  • 強い衝撃荷重下では脆く、耐食性も限られている（保護コーティングの使用が必要）。

切削工具および工業用ナイフ

C100S鋼は硬度が高いため、工業用ナイフ、板金切断機、切断刃などの切削工具に使用されています。

理由は？高い硬度と耐摩耗性を持ち、非常に鋭い刃先を実現できるからです。

利点：刃先の切れ味が長持ちし、集中的な使用でも摩耗に強い。

制限事項：硬度が高いため研磨が難しく、耐衝撃性が低い（欠けやすい）。

耐摩耗性機械部品

C100Sばね鋼は、歯車、ガイド、摩擦パッドなど、激しい摩擦条件下で動作する機械部品に使用されます。

理由は？焼入れ後の高い硬度と、熱処理後の優れた寸法安定性です。

利点：優れた耐摩耗性、乾燥摩擦および湿潤摩擦条件下での長寿命。

制限事項：耐食性が限られている、延性が低いため、衝撃荷重下での亀裂発生リスクが高まる。

要約：C100S鋼の利点と限界

メリット制限事項
高い硬度と耐摩耗性塑性が低く、ひび割れしやすい
優れた焼入れ能力耐食性は限定的である。
熱処理後の寸法安定性が良好溶接が難しく、予熱が必要
永久弾性変形に対する抵抗刃先が欠ける可能性

C100S鋼は、高い硬度と耐摩耗性が求められる用途向けに開発された材料ですが、塑性が限られていることと腐食しやすいことから、適切な保護処理と熱処理が必要です。

ばね鋼 C100S、1095、C90S 高炭素鋼種の比較： 

C100S、1095、C90Sなどの高炭素鋼は、用途は似ているものの、化学組成、熱処理後の硬度、および特定の機械的特性において若干の違いがある。

構成の違い：

  • C100SおよびAISI 1095 炭素含有量はほぼ同じで、C100Sの方がわずかに高い程度である。
  • C90S 炭素含有量がやや低いため、延性は高いが硬度は低い。
  • C90S マンガン含有量が多く、焼入れ性と強度が向上している。

焼き戻し後の硬度：

    • C100S: 58～64HRC
    • AISI 1095: 57～62HRC
    • C90S: 55～60HRC

硬度の違い：

  • C100S 炭素含有量が高いため、焼入れ後に最高の硬度が得られる。
  • アイシ1095 高い硬度を維持しながら、わずかに柔軟性も向上している。
  • C90S C100Sよりも硬度は低いが、耐衝撃性は高い。

アプリケーション:

  • C100S: らせんばね、皿ばね、工業用ブレード、耐摩耗部品。
  • AISI 1095: 狩猟用ナイフ、鋸刃、高硬度の手工具。
  • C90S: 手ノコギリ、高衝撃スプリング、中荷重弾性部材。

用途の違い：

  • C100S 最大限の硬度と耐摩耗性が求められる用途に使用されます。
  • アイシ1095 高い切断耐久性を持つ刃に最適ですが、C90Sよりも破損しにくいという特徴があります。
  • C90S 硬度を犠牲にしてでも、より高い衝撃強度を必要とする用途で好まれる。

相違点の概要：

  • C100S: 硬度と耐摩耗性は最高だが、最も脆い。
  • AISI 1095: 硬度と可塑性の間の妥協点。
  • C90S: 最高の衝撃強度、最低の硬度。

これらの鋼材はそれぞれ、硬度、耐摩耗性、柔軟性といった要求に応じて、産業界において独自の用途を見出している。

C100S鋼の長所と短所

利点：

  • 高い硬度と耐摩耗性： C100Sばね鋼は、炭素含有量が高い（約1,0％）ため、焼入れ後に58～64HRCの硬度に達し、優れた耐久性と耐摩耗性を実現します。
  • 優れた研磨性： C100S鋼は、機械加工後に滑らかな表面が得られるという優れた特性を持ち、これは切削工具や工業用刃物の製造において重要である。
  • 高い伸縮性： C100S鋼は、強い荷重下でも弾性を維持できる能力があるため、ばねの製造に使用されます。
  • 優れた焼入れ性： 適切な熱処理を施すことで、非常に高い硬度を実現できる可能性がある。

短所：

  • 耐食性が低い： クロムやニッケルなどの合金添加物が含まれていないため、湿度の高い腐食性環境では非常に錆びやすい。
  • プラスチック加工における課題： C100S、1.1274ばね鋼は、硬度が高く塑性が低いため、鍛造、圧延などの塑性加工が困難である。
  • 問題のある溶接： 炭素含有量が高いと、熱影響部で低温割れや硬化が発生するリスクがあり、特別な技術（例えば、予熱）が必要となる。
  • 脆弱性： 硬化処理後、C100S鋼は非常に硬くなりますが、衝撃や動荷重によって亀裂が生じやすくなります。

C100S鋼は、高い硬度と耐摩耗性が求められる用途に最適な選択肢ですが、延性、溶接性、耐食性が限られているため、用途の選択と適切な熱処理には注意が必要です。

C100Sの主な用途、1.1274

  1. 円盤ばねとらせんばね： 激しい動的負荷の下では、高い硬度と弾性が求められる。
  2. 切削工具および工業用ナイフ： 紙、革、金属を切るためのナイフ、切断刃。
  3. 耐摩耗性機械部品： ギア、ガイド、摩擦パッド、シャフト。
  4. 手ノコギリと刃物： 刃先の硬度と耐久性が高いおかげです。
  5. 機械構造の構成要素： 高い静的および動的荷重にさらされる。

炭素構造用鋼 – ばね鋼

65 – 炭素ばね鋼 1.0603、C67S、1.1231、1.1230
75 – 炭素ばね鋼 1.0605、C75S、1.0614、1.1248
85 – 炭素ばね鋼 1.1269、C85S

PN-EN規格に準拠したばね鋼
炭素ばね鋼 c100s、2CS100、1.1274、Ck101、AISI 1095

冷間圧延ばね鋼帯の寸法

こちらもご覧ください
合金構造用鋼 – ばね鋼

C100S / 1.1274 / AISI 1095ばね鋼に関するよくある質問（FAQ）

C100S / 1.1274 / AISI 1095鋼とは何ですか？

これは炭素含有量約1％の高炭素ばね鋼で、非常に高い硬度、弾性、耐摩耗性を必要とする部品の製造用に設計されています。国際規格ではAISI 1095に相当します。

C100S鋼の化学組成は何ですか？

典型的な化学組成（％）：C 0,95～1,05、Mn 0,30～0,60、Si 0,15～0,35、PおよびSは最大0,025、Cr、Ni、Moは微量で最大0,10。

C100S鋼はどのような機械的特性を持っていますか？

  • 引張強度（Rm）：1600～2200 MPa（硬化後）
  • 降伏強度（Rp₀,₂）：約900～1100 MPa
  • 相対伸長率（A₅）：3～6％
  • 焼き戻し後の硬度：58～64 HRC

C100Sばね鋼は何に使用されますか？

これは、板ばねやらせんばね、ばねテープ、技術用ブレード、高負荷機械部品、および高い耐摩耗性が求められる部品の製造に使用されます。

C100S鋼の納入状況はどうなっていますか？

最も一般的には、冷間圧延（CR）状態、さらなる加工のために軟質焼鈍処理された状態（焼鈍処理済み）、または特定の使用硬度に焼入れ焼戻しされた状態（QT処理済み）で見られる。

C100S鋼はどのように熱処理されますか？

この工程では、780～820℃で焼き入れを行い、油中で急速冷却した後、必要な硬度と弾性に応じて150～300℃の範囲で焼き戻しを行う。

C100S鋼の利点は何ですか？

焼入れ後の高い硬度、非常に優れた弾性、熱処理後の寸法安定性、そして適切な焼入れによる耐摩耗性。

C100S鋼の限界は何ですか？

耐食性に乏しく、溶接性も限られており、延性も低い。脆化や亀裂を防ぐためには、厳密に管理された熱処理工程が必要となる。

C100S鋼はどのような形態で流通していますか？

多くの場合、バネテープ、薄板、ストリップ、硬化成形品などの形で提供される。

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