説明

炭素当量の計算例（C・Si・Mn だけの鋼と合金元素を含む鋼）

C・Si・Mn だけの鋼と、Cu・Ni・Cr・Mo・V・B を含む鋼の計算例です。

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ミルシートの化学成分から Ceq・Pcm と SN 材の上限の判定

例1 C・Si・Mn だけの鋼

C 0.16・Si 0.35・Mn 1.45（ほかは 0） の鋼です。計算のための例で、実際のミルシートの値ではありません。

Ceq ＝ 0.16＋0.35/24＋1.45/6＋0/40＋0/5＋0/4＋0/14
＝ 0.16＋0.014583＋0.241667＋0＋0＋0＋0
＝ 0.41625 → 0.416 %

Pcm ＝ 0.16＋0.35/30＋1.45/20＋0/20＋0/60＋0/20＋0/15＋0/10＋5×0
＝ 0.16＋0.011667＋0.0725＋0＋0＋0＋0＋0＋0
＝ 0.244166… → 0.244 %

SN490B・板厚 25 mm の上限（Ceq 0.44 %・Pcm 0.29 %）と比べると、Ceq は「○ 上限以下」、Pcm は「○ 上限以下」です。同じ鋼を SN400B の上限（Ceq 0.36 %・Pcm 0.26 %）と比べると、Ceq は「✗ 上限を超える」、Pcm は「○ 上限以下」です。

例2 合金元素を含む鋼

C 0.12・Si 0.30・Mn 1.40・Cu 0.25・Ni 0.40・Cr 0.20・Mo 0.10・V 0.03・B 0.0010 の鋼です。Cu は Pcm と IIW の式だけに、B は Pcm の式だけに含まれます。

Ceq ＝ 0.12＋0.30/24＋1.40/6＋0.40/40＋0.20/5＋0.10/4＋0.03/14
＝ 0.12＋0.0125＋0.233333＋0.01＋0.04＋0.025＋0.002143
＝ 0.442976… → 0.443 %

Pcm ＝ 0.12＋0.30/30＋1.40/20＋0.25/20＋0.40/60＋0.20/20＋0.10/15＋0.03/10＋5×0.0010
＝ 0.12＋0.01＋0.07＋0.0125＋0.006667＋0.01＋0.006667＋0.003＋0.005
＝ 0.243833… → 0.244 %

SN490B・板厚 32 mm の Ceq の上限 0.44 % と比べると、計算結果は「丸め方で判定が変わります」です（丸める前 0.442976… %・小数第2位では 0.44 %）。板厚 50 mm なら上限は 0.46 % で「○ 上限以下」です。Pcm はどちらの板厚でも上限 0.29 % に対して「○ 上限以下」です。

例3 上限ちょうどの成分

C 0.16・Si 0.48・Mn 1.56（ほかは 0） の Ceq は 0.440 % で、SN490B の上限 0.44 %（板厚 40 mm 以下）と同じです。上限は「以下」なので「○ 上限以下」です。

C 0.14・Si 0.24・Mn 1.26（ほかは 0） の Ceq は 0.360 % で、SN400B の上限 0.36 % と同じです（○ 上限以下）。

C 0.18・Si 0.30・Mn 1.60・Cu 0.20・Cr 0.20（ほかは 0） の Pcm は 0.290 % で、SN490B の上限 0.29 % と同じです（○ 上限以下）。この鋼の Ceq は 0.499 % で、SN490B の Ceq の上限は超えます（✗ 上限を超える）。受け入れの判定に Ceq と Pcm のどちらを使うかは、鋼材の注文の条件と JIS G 3136 の本文で確かめます。

C 0.16・Si 0.30・Mn 1.40・Cu 0.20・Cr 0.20（ほかは 0） の Pcm は 0.260 % で、SN400B の上限 0.26 % と同じです（○ 上限以下）。Ceq は 0.446 % で、SN400B の上限 0.36 % を超えます（✗ 上限を超える）。

例4 NDS G 3111D の製造実績例（表の値）

防衛省規格 NDS G 3111D（艦船用超高張力鋼板）の解説表3 は、NS80E の製造実績例（板厚 100 mm）として、鋼番 A の溶鋼分析値 C 0.08・Si 0.25・Mn 0.79・Cu 0.01・Ni 4.28・Cr 0.78・Mo 0.52・V 0.06 と、炭素当量 Ceq. 0.62 % を示しています。式は JIS G 3136 の表と同じ Ceq の式です。

Ceq ＝ 0.08＋0.25/24＋0.79/6＋4.28/40＋0.78/5＋0.52/4＋0.06/14
＝ 0.08＋0.010417＋0.131667＋0.107＋0.156＋0.13＋0.004286
＝ 0.619369… → 0.619 %

小数第2位に丸めると 0.62 % で、解説表3 の Ceq. 0.62 % と同じです。NDS G 3111D の 5.1.2 は、和の 1/1 000 の位を JIS Z 8401 によって丸めた数値を炭素当量としています。表に B の値が無いので、Pcm は求めません（P と S は式に含まれません）。

出典

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ミルシートの化学成分から Ceq・Pcm と SN 材の上限の判定