May 18, 2026
鋼の機械的特性に関連する用語:
1. 降伏点（σs）
鋼または試験片に張力がかかっているとき、応力が弾性限界を超え、応力が増加しなくなった場合でも、鋼または試験片が大幅な塑性変形を受け続ける場合、この現象を降伏と呼びます。降伏が発生する最小応力値は降伏点と呼ばれます。降伏点sにおける外力をPs、試験片の断面積をFoとする。次に、降伏点 σs = Ps/Fo (MPa) となります。ここで、MPa はメガパスカルと呼ばれ、N (ニュートン) / mm² に等しくなります (MPa = 10⁶ Pa、Pa: パスカル = N/m²)。
2. 降伏強さ(σ₀.₂)
一部の金属材料の降伏点は非常に不明確なため、測定が困難です。したがって、材料の降伏特性を測定する場合、永久残留塑性変形が一定の値（通常、元の長さの 0.2%）に等しくなる応力を条件付き降伏強さ、または単に降伏強さ σ₀.₂ と定義します。
3. 引張強さ（σb）
材料が引張試験中に開始から破断までに到達する最大応力。鋼の耐破壊性を表します。引張強さに関係するのは、圧縮強さ、曲げ強さなどです。
材料が破断する前に到達する最大引張力を Pb 、試験片の断面積を Fo とします。そして、引張強さσb=Pb/Fo(MPa)となります。
4. 伸び（δs）
元の試験片の長さに対する、破断後の材料の塑性伸びのパーセンテージは、伸びまたは伸び率と呼ばれます。
5. 耐力比 (σs/σb))
鋼の降伏点（降伏点）と引張強さの比を降伏強度比と呼びます。一般に、降伏強度比が高いほど、構造コンポーネントの信頼性が高いことを示します。通常、炭素鋼の降伏強さの比は 0.6 ～ 0.65、低合金構造用鋼の場合は 0.65 ～ 0.75、合金構造用鋼の場合は 0.84 ～ 0.86 です。
6. 硬度
硬度は、より硬い物体による押し込みに対する材料の耐性を表します。金属材料の重要な性能指標の一つです。一般に、硬度が高いほど耐摩耗性が優れていることを示します。一般的に使用される硬度指標には、ブリネル硬度、ロックウェル硬度、ビッカース硬度などがあります。
⑴ ブリネル硬度（HB）
一定の大きさ（通常直径 10 mm）の硬化鋼球を一定の荷重（通常 3000 kg）で材料表面に押し込みます。一定の時間が経過した後、荷重とくぼみの面積の比がブリネル硬度値 (HB) となり、kgf/mm2 (N/mm2) で表されます。
(2) ロックウェル硬度 (HR)
HB > 450 の場合、またはサンプルが小さすぎる場合は、ブリネル硬さ試験は使用できず、代わりにロックウェル硬さ試験が使用されます。頂角120°のダイヤモンドコーンまたは直径1.59mmまたは3.18mmの鋼球を一定の荷重で材料の表面に押し込み、そのくぼみの深さで材料の硬さを決定します。試験される材料の硬さに応じて、次の 3 つの異なるスケールを使用して表されます。
HRA: 60 kgの荷重とダイヤモンドコーン圧子を使用して得られた硬度。非常に硬度の高い材料（超硬合金など）に使用されます。
HRB: 100kgの荷重と直径1.58mmの焼入れ鋼球を使用して得られた硬度。比較的硬度の低い材料（焼きなまし鋼や鋳鉄など）に使用されます。
HRC: 150 kgの荷重とダイヤモンドコーン圧子を使用して得られた硬度。非常に硬度の高い材料（焼き入れ鋼など）に使用されます。 (3) ビッカース硬さ(HV)
頂角136°のダイヤモンド角圧子を使用し、最大120kgの荷重で材料表面に押し込みます。ビッカース硬さ値（HV）は、荷重値をくぼみの表面積で割ることによって計算されます。
