ASTM A240 304 冷式ロールステンレスシールシート 4mm 6mmステンレスシールプレート

ASTM A240 は、出荷に付随する単なる紙切れではありません。これは、304 ステンレス鋼とは何か、どのように製造され、どのようにテストされ、どのような特性を持たなければならないかを定義する包括的な材料仕様です。 A240 が何を要求するかを理解することで、その材料が何を提供するかについて確信が得られます。

グレード 304 の A240 の化学組成要件は正確に定義されています。クロムは 18.0 ～ 20.0% でな​​ければなりません。 18% 未満では、耐食性を提供する不動態酸化層の安定性が低下し、自己修復性が低下します。 20% を超えると、追加のクロムの経済的コストにより、ほとんどの使用環境で利益が減少しますが、より要求の厳しい腐食用途では、より高いクロム含有量が指定されます。ニッケルは 8.0 ～ 10.5% でなければなりません。 8% 未満では、オーステナイトの微細構造が室温で準安定になり、冷間成形中に部分的にマルテンサイトに変態し、延性が低下し、磁性が発生する可能性があります。 10.5%を超えると、追加のニッケルによりオーステナイトの安定性が向上し、コストが増加しますが、還元環境での耐食性に貢献します。炭素は最大 0.07% に制限されています。この炭素レベルは、304L の最大 0.030% ほど制限的ではありませんが、溶接後の粒界腐食のリスクを制限するために制御されています。ただし、304 では、最も要求の厳しい腐食サービスのために溶接後の溶体化焼きなましが必要になる場合があります。

アニーリングされた 304 プレート、シート、およびストリップに A240 で要求される機械的特性には、最小引張強さ 515 MPa (75 ksi)、0.2% オフセットでの最小降伏強さ 205 MPa (30 ksi)、および厚さ 5.08 mm までの材料の 50 mm ゲージ長での最小伸び 40% が含まれます。硬度は、焼きなまし状態で最大 92 HRB または 201 HBW に制限されます。これらの特性は、材料の各ロットの引張試験によって検証され、結果は材料試験証明書に報告されます。

表面仕上げは、A240 によって世界的に認められている標準指定に分類されます。 4mm および 6mm の冷間圧延 304 シートの場合、標準仕上げは 2B です。これは、冷間圧延、焼きなまし、酸洗、および最終的な明るいスキン パスによって生成される、明るく滑らかで均一にマットな表面です。他の仕上げ - No.4 ブラッシュ仕上げ、No.8 ミラー、BA 光沢アニール、およびパターンまたはエンボス加工された表面 - は、後続の処理によって利用できます。表面仕上げの仕様は、購入者と供給者の間で合意された契約事項であり、A240 は、両当事者が同じ表面状態を参照することを保証する標準化された命名法を提供します。

A240 の寸法公差には、厚さ、幅、長さ、平面度、エッジの状態が含まれます。冷間圧延シートの場合、厚さの公差は通常、公称厚さと幅に応じて ±0.05 mm ～ ±0.15 mm ですが、高級冷間圧延製品や精密冷間圧延製品では、より厳しい公差が利用可能です。平面度は平面からの最大偏差として指定され、要件は厚さ、幅、指定された平面度クラスによって異なります。これらの公差により、受け取った材料が一貫した予測可能な寸法を必要とする製造プロセス (CNC 切断、プレス ブレーキ曲げ、ロボット溶接) に適していることが保証されます。

建築や建設における 304 ステンレス鋼の優位性は、慣例や習慣の問題ではありません。これは、他のどの材料よりも建築および構造の金属加工の特定の要求に完全に応える一連の特性の組み合わせの結果です。

建築環境における耐食性は、ステンレス鋼が建築用途に指定される主な理由であり、304 は建築中に遭遇する大気暴露条件の全範囲にわたってこの耐食性を提供します。屋内環境 (建物のロビー、エレベーター内部、オフィス スペース、小売環境) では、304 は元の表面仕上げを無期限に維持し、空調された室内空間の穏やかな温度、湿度、空気質の変化の影響を受けません。建物のファサード、エントランスの天蓋、外部柱の被覆など、外部の大気暴露において、304 は雨、湿気、温度サイクル、都市、郊外、田舎の環境の空気中の汚染物質に耐えます。時間の経過とともに、素材の表面に大気中の塵や汚れが蓄積する場合がありますが、錆びたり、穴が開いたり、劣化したりすることはありません。空気または水にさらされると自然に形成される自己修復性の不動態酸化クロム層は、表面の微細な損傷を継続的に修復します。

外部暴露における 304 の建築上の寿命は数十年と測定されます。 20 世紀半ばに 304 ステンレス鋼のファサードで建設された建物は、外面が無傷のまま現在も使用されており、恒久的な建物の建設に期待される設計寿命を延ばす材料の能力を示しています。この長寿命により、建物の耐用年数にわたって代替外装材の特徴であるメンテナンス塗装、コーティングの更新、最終的なパネル交換が不要になります。塗装された炭素鋼、アルミニウム、または複合パネルに比べて割高な初期材料費は、これらの生涯コストを回避することで回収され、通常はそれを超えます。

厚さ 4mm および 6mm の 304 の強度は、単なる天候保護に必要な以上の構造的機能を提供します。 4 mm 304 シートは自立型パネルとしてサポート間にまたがることができ、連続した裏打ち基材を必要とせずに風荷重と自重を支えます。 6 mm プレートは、露出接続部での耐食性を維持しながら、構造接続要素 (ガセット プレート、ベース プレート、せん断接続) として機能し、建築構造を通して設計荷重を伝達します。単一の材料で構造機能と耐食性を組み合わせることで、設計が簡素化され、コンポーネントの数が減り、構造用鋼と防食システムの間の界面が排除されます。

成形性により、ステンレス鋼を単なる保護カバーではなくデザイン素材とする建築的表現が可能になります。 4mm と 6mm の 304 は、鋭角に曲げたり、湾曲したプロファイルに成形したり、パターンで穴を開けたり、建築家の設計意図を実現する 3 次元形状に加工したりすることができます。 40% の最小伸びにより、これらの成形操作に延性がもたらされ、焼きなまされた状態により、材料が最大限の成形性を持って製造に入ることが保証されます。

溶接性により製造能力が完成します。 304 は、ER308 または ER308L 溶加材を使用して、すべての標準アーク溶接プロセス (GTAW (TIG)、GMAW (MIG)、SMAW (スティック)、および SAW (サブマージ アーク)) によって溶接されます。適切なシールドガスと溶接後の洗浄を使用して適切に実行された場合、生成される溶接は強力で延性があり、耐食性があります。 4mm と 6mm の厚さは、手動溶接と自動溶接の両方が実用的な範囲内にあり、継手の設計に応じて片面または両面から完全溶け込み突合せ溶接を実現できます。

4mm と 6mm の厚さは、ステンレス鋼の製造において興味深い位置を占めています。これらは、冷間圧延と熱間圧延の製品性能が重なるゲージであり、これらの厚さでの冷間圧延材料の仕様は、優れた表面仕上げ、より厳しい寸法公差、およびより一貫した平坦度の意図的な選択を表します。

304 から 4 mm または 6 mm への冷間圧延は、スケールを除去するために焼き鈍しおよび酸洗された熱間圧延コイルから始まります。この出発材料は通常 8 ～ 12 mm の厚さで、反転式冷間ミルまたはタンデム式冷間ミルを通過し、そこで最終的な規定のゲージまで縮小されます。これらのより重いシートゲージでの冷間圧下は、薄いシートに適用される冷間圧下よりも小さくなります。つまり、開始時のホットバンドの厚さは完成品よりわずか 2 ～ 3 mm である可能性があります。しかし、冷間圧延パスは、冷間圧延製品と熱間圧延製品を区別する表面品質と寸法精度を達成するために不可欠です。

冷間圧延後、シートは 1010 ～ 1120°C で焼鈍され、冷間加工された微細構造が再結晶化されます。焼鈍炉の雰囲気は、所望の表面状態を作り出すために、光輝焼鈍の場合は水素と窒素の混合物、または標準焼鈍とそれに続く酸洗の場合は酸素含有量を制御した燃焼生成物で制御されます。鋭敏化温度範囲を通過する際の炭化クロムの析出を防ぐために、通常は水冷または加速ガス冷却によって急速冷却が続きます。

最終スキンパス (0.5 ～ 1.5% の軽い冷間圧延圧下) により、標準の 2B 表面仕上げが生成されます。スキンパスロールは滑らかで均一な表面質感を与え、その後の成形中にストレッチャー歪みマークを引き起こす降伏点伸びを排除し、シートの最終的な平坦度を確立します。結果として得られる表面は、清潔で明るく、均一につや消しであり、追加の表面仕上げを行わなくても、ほとんどの建築、建築、装飾用途での即時使用に適しています。

ブラシ仕上げ、研磨、またはテクスチャードなど、異なる表面美学を必要とする用途の場合、2B 仕上げは理想的な開始基材となります。その滑らかで均一な表面は機械研磨やブラッシングに耐え、より重いスケールパターンと大きな表面粗さを持つ熱間圧延表面を仕上げるときに生じる可能性のある凹凸がなく、一貫した再現可能な装飾仕上げを生成します。

リストされている 3 つの用途カテゴリ (建築、建設、装飾) は、建築用ステンレス鋼の最終用途の全範囲をまとめて説明しています。これらのカテゴリは相互に排他的ではありません。通常、1 つのプロジェクトで 3 つすべてが関与し、4mm と 6mm の 304 シートがそれぞれ同等の能力を発揮します。

建築用途では、304 シートとプレートは、環境や居住者と建物の相互作用を定義する外部エンベロープと内部表面を形成します。 4mm 304 のファサード パネルは、耐候性があり、美的に多用途な建物外板を提供します。パネルは平ら、曲面、穴あき、またはエンボス加工があり、マット 2B から鏡面研磨 No.8 までの任意の表面で仕上げられ、建築デザインに応じて、目に見えるまたは隠された固定具で詳細な装飾が施されます。 4 mm と 6 mm のプレートで作られたエントランスのキャノピーと車寄せは、支持点間に架けられ、雪や風の荷重を運ぶという構造機能と、建物の主要なエントランスを示す洗練された表面を組み合わせています。湾曲した 4 mm シートの柱クラッディングは、構造用鋼柱を建築上の特徴に変え、ステンレス鋼の表面がロビーやアトリウム内の光を反射して変調します。

建築用途では、304 プレートは建物の完全性に不可欠な構造機能を果たしますが、完成した構造では表示される場合と表示されない場合があります。構造接続プレート (せん断タブ、モーメント接続プレート、ガセット プレート、およびスプライス プレート) は 6 mm 304 で製造されており、露出または半露出の場所で炭素鋼接続を劣化させる腐食に耐えながら、構造部材間の荷重を伝達します。屋外の柱や支柱のベースプレート。コンクリートに打設されたプレートを埋め込み、露出したままにしておきます。建築物、標識、建築サービス用のサポート ブラケット。これらの建築用途では、目に見える建築用パネルの装飾的な表面仕上げを必ずしも必要とせずに、厚さ 4 mm および 6 mm の 304 の構造強度とその耐食性が活用されます。

装飾用途では、304 シートとプレートは建築環境内での芸術的および美的表現の媒体となります。ホテルのロビー、レストランの内装、小売環境の特徴的な壁には、ブラッシュ仕上げ、研磨仕上げ、パターン仕上げ、またはカラー仕上げの 304 シートが使用され、空間の視覚的な焦点が作成されます。 4mm および 6mm の 304 プレートから製作された彫刻インスタレーションやアート作品は、素材の成形性と溶接性を利用して、石、木材、または塗装されたスチールでは不可能な複雑な 3 次元形状を実現します。ステンレス鋼で製作された標識、案内要素、ブランド アイデンティティの特徴は、永続性、品質、細部へのこだわりを伝えます。家具や備品のコンポーネント (テーブル トップ、バー フロント、コラム ラップ、受付デスクの表面) は、ホスピタリティや商業環境に求められる、耐久性があり、掃除が簡単で、美しく洗練された表面を提供します。

厚さ 4mm および 6mm の 304 の製造には、建築および構造の金属加工工場で標準的なプロセスが採用されています。材料をせん断、レーザー切断、プラズマ切断、またはウォータージェット切断して、必要な形状のコンポーネントを製造できます。レーザー切断はこれらの厚さに特に適しており、切り溝や熱影響部を最小限に抑えたきれいな四角いエッジを生成し、現代の建築金属加工の特徴である複雑なプロファイル、開口部、穿孔パターンを生成できます。

プレス ブレーキでの曲げには、厚さと曲げ半径に適した工具とトン数が必要です。 4mm 304 の場合、冷間曲げで推奨される最小内部曲げ半径は約 6mm (厚さの 1.5 倍) です。より狭い半径は、注意深いプロセス制御と、増加したスプリングバックと外側の繊維亀裂の可能性を受け入れることによって達成可能である可能性があります。 6 mm プレートの場合、最小内部曲げ半径は約 9 ～ 12 mm に増加します。冷間圧延材料の降伏強度が高い - スキンパスがわずかな加工硬化を与える - 結果として、完全に焼きなまされた熱間圧延板よりもわずかに大きなスプリングバックが発生するため、プレス ブレーキ プログラムはそれに応じて補正する必要があります。

4mm および 6mm 304 の溶接は、製造業者の溶接手順仕様で認定されたプロセスを使用して実行されます。 GTAW (TIG) は、完成した設置で目に見える建築溶接に適した精度と外観の制御を提供します。 GMAW (MIG) は、構造溶接や長く連続した継ぎ目に必要な高い堆積速度を提供します。推奨される溶加材は ER308L です。これは、溶接されたままの状態で粒界腐食に耐える低炭素析出物を提供します。溶接後の洗浄は不可欠です。表面の完全な耐食性を回復するには、酸洗いペースト、化学ゲル、またはステンレス鋼ワイヤー ブラシを使用した機械的ブラシで熱着色酸化物を除去する必要があります。目に見える建築上の溶接の場合、通常、ビードは面一に研磨され、周囲のプレートと一致するように表面が再仕上げされます。

ASTM A240 304 冷間圧延ステンレス鋼のすべてのシートおよびプレートには、EN 10204 3.1 に基づく材料試験証明書が付属しています。証明書には、熱価、クロムとニッケルの含有量を含む完全な化学分析、引張試験による機械的特性が文書化されています。この認証は、建築基準への準拠、プロジェクトの品質保証文書、建設請負業者と建築所有者の検査機関の材料検証手順に必要なトレーサビリティと検証を提供します。

材質は、グレード、熱価、寸法マークによって識別されます。表面品質は、積層、表面のピット、ロールマーク、過度の厚さの変化など、材料の構造的または構造的性能を損なう可能性のある欠陥がないか視覚的に検査されます。シートとプレートは、輸送用に保護用インターリーブまたは表面フィルム、エッジ保護、耐候性包装で梱包されます。 2B 表面仕上げは輸送および保管中に保護され、材料は即時処理に必要な状態で製造工場または建設現場に到着します。

特定の建築プロジェクト、建築仕様、または構造用途について話し合う必要がある場合は、4 mm および 6 mm の ASTM A240 304 冷間圧延シートが適切な材料であることを確認し、製造計画の寸法と公差情報を提供し、美的要件に合わせた表面仕上げオプションについてアドバイスし、必要なサイズ、数量、納期の見積もりを作成します。