説明

炭素当量の計算の使い方（ミルシートの化学成分から）

ミルシートの化学成分を入力すると、Ceq と Pcm を求め、SN 材の上限と比べます。

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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

化学成分の入力

ミルシートの化学成分の欄から、C・Si・Mn・Cu・Ni・Cr・Mo・V・B の値を質量 % のまま入力します。欄の並びは Pcm の式の並びと同じです。

Ceq は C・Si・Mn・Ni・Cr・Mo・V の7つの元素で、Pcm はそれに Cu と B を加えた9つの元素で求めます。式に含まれる元素がそろうまで、その式の値は表示しません。含まない元素は 0 を入力します。中部鋼鈑の製品カタログの JIS G 3136 の表の備考には「炭素当量又は、溶接割れ感受性組成の計算式に含まれる成分(Cu、Ni、Cr、Mo、V、B)はミルシートに記載する。」とあります。

例: C 0.16・Si 0.35・Mn 1.45（ほかは 0） なら、Ceq は 0.416 %、Pcm は 0.244 % です。

SN 材の上限と比べる

「上限と比べる鋼種」で SN400B・SN400C・SN490B・SN490C のどれかを選び、板厚 t（mm）を入力すると、Ceq と Pcm が JIS G 3136 の表の上限以下かどうかを「○ 上限以下」「✗ 上限を超える」で表示します。

SN490B・SN490C の Ceq の上限は、板厚 40 mm 以下が 0.44 %、40 mm を超えると 0.46 % です。板厚 40 mm ちょうどは 0.44 % の側です。SN400B・SN400C の Ceq の上限は板厚によらず 0.36 %、Pcm の上限は SN400B・SN400C が 0.26 %、SN490B・SN490C が 0.29 % です。

例: C 0.16・Si 0.48・Mn 1.56（ほかは 0） の Ceq はちょうど 0.440 % で、SN490B・板厚 40 mm の上限 0.44 % 以下です（○ 上限以下）。C を 0.17 にすると 0.450 % で、上限を超えます（✗ 上限を超える）。同じ成分でも板厚 41 mm なら上限は 0.46 % で、上限以下です。

SN400A は Ceq・Pcm の上限がありません。板厚が規格の厚さ（SN400B・SN490B は 6 mm〜100 mm、SN400C・SN490C は 16 mm〜100 mm）の外のときは比べません。ほかの規格の鋼材は「比べない」を選びます。

計算結果の読み方と丸め

大きな数が Ceq、その下が Pcm です。「計算の内訳」を開くと、入力した数を代入した式、項ごとの値、丸める前の値が表示されます。IIW（国際溶接学会）の式の値も、計算の内訳に表示します。

Ceq と Pcm は小数第4位を四捨五入して小数第3位まで表示します。上限と比べるときは、丸める前の値と、上限と同じ桁（小数第2位）に丸めた値の両方を見ます。丸める前の値が上限以下なら「○ 上限以下」、小数第2位に丸めても上限を超えるなら「✗ 上限を超える」です。丸める前は上限を超え、小数第2位に丸めると上限と同じになるときは、○ とも ✗ とも決めずに「丸め方で判定が変わります」と表示します。

たとえば C 0.17・Si 0.24・Mn 1.56・V 0.001（ほかは 0） の Ceq は 0.440071… % で、小数第2位に丸めると 0.44 % です。SN490B・板厚 40 mm の上限 0.44 % と比べると、このアプリは「丸め方で判定が変わります」と表示します。C 0.16・Si 0.36・Mn 1.62（ほかは 0） の Ceq はちょうど 0.445 % で、小数第2位では丸め方で 0.44 % にも 0.45 % にもなるので、これも「丸め方で判定が変わります」と表示します。

同じ Ceq の式を使う防衛省規格 NDS G 3111D（艦船用超高張力鋼板）の 5.1.2 は、「計算は，各成分とも 1/100％単位の分析値を用い，1/1 000％の単位まで算出し，和において 1/1 000 の位を JIS Z 8401 によって丸めた数値とする」と定めています。JIS G 3136 の数値の丸め方は、規格の本文で確かめます。

数でない字や負の数、100 % 以上の値を入力したときは、どの欄を直せばよいかを1行で表示します。全角の数字も入力できます。

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