高弾性係数のステンレス材について

Question

ステンレス鋼板において、高弾性係数の素材を探してます。
使用条件は以下になります。

●板厚：Ｔ1.2 OR T1.5
●支持方法：両端支持ばり
●加重：中心に集中荷重
→　以上の条件でタワミ量を抑えたい。
　　　
同一寸法の素材であれば、はりの公式からは弾性係数Ｅを大きくすれば
タワミ量を抑えられると考えています。

以上の条件で汎用ステンレスSUS304CPやSUS430CPなどよりタワミ量を
抑えられるステンレス材料を御存じないですか？
10％程度の弾性係数の違いでは無く、20％以上になるような材料です。

追伸）バネ材などは強度は上がるが、縦弾性係数が汎用ステンレスと同一
　　　になると思われるのでダメですよね？

Accepted Answer

弾性係数が，SUS304CPやSUS430CPなどに比べ，20％以上高くなるような”ステンレス材”というのは，あり得ません。
ご承知の通り，ステンレス材はFeが主体の材料で，そこに混ざっている元素がFeよりも弾性係数がほぼ同等(数％高いだけ)のCrとNiですので，化学的・電気的性質ならいざ知らず，弾性係数のような物理的性質が大きく変わることはありません。
その結果として，常識的には，通常の鉄鋼の弾性係数である206GPaを数％以上超えることはできません。
なお，ステンレスでなく，SPCCのような塑性加工の度合いが高い鋼板材料では，弾性係数が上昇して225GPaにも達するという報告はありますが，この場合でも高々10％です。
タングステンのような材料なら一挙に２倍にはなりますが，積極的にお勧めはできません。

Answer

http://www.tokkin.co.jp/materials/stainless_steel/000099.php
　　ばね用ステンレス鋼のタワミ係数(ヤング率）は、軟質のものが最も高く圧延によって低下
　　いたしますが、通常の使用範囲では
　　　　SUS 301、304で　 167,000N/mm2、
　　　　SUS 631のCH状態で186,000N/mm2
　　であり、、、

http://www.tokkin.co.jp/materials/stainless_steel/000104.php
　　析出硬化系ステンレス鋼SUS632J1
　　ヤング率 196,000 N/mm2

小ロット対応で300kg～製造可能です　　！！！

柔い方がヤング率大なのはリニアリティの問題と思います。
いずれにしろ限界は見えている。

タングステンカーバイドでなく純タングステンはバネとしての使い方はあります。
　　http://www.nasspack.co.jp/products/
　　http://www.semicom.jp/kakaku_tng.html
　　0.2(±0.05)×100×100　11,000円　！

Answer

再出です。

ステンレス材料に拘る理由は何でしょうか？
Ａ）防錆関係でしょうか？
Ｂ）SUS304CPやSUS430CPのような強度(硬度)関係でしょうか？
それに因っては、代替え材料があるかもしれませんよ。

回答(３)さんの記述のタングステンカーバイドなら534GPaであり、ステンレス鋼類の2倍強ですし、
炭素繊維なら600GPaで3倍近くまでになります。
(200KN/mm^2 → {200×10^3}MPa → 200GPa　です)
それ等系列材料を利用してはできないでしょうか？

又は、取付方法を工夫する。
例えば、両端の取付方法を嵌め込み構造(両端固定)にして撓み難くする。
下部にスペースが無い場合なら、︵ ような板のセット方法をするとかです。

Answer

０．３ぐらいのエンボス凸加工又は、へこませるコイニング凹加工は駄目ですか。

Answer

> バネ材などは強度は上がるが、縦弾性係数が汎用ステンレスと同一になると思われるので
> ダメですよね？
ＹＥＳです。
鉄鋼のバネ鋼や焼入れ材でも同様です。

> ●板厚：Ｔ1.2 OR T1.5
の OR 記述があるので、効果が顕著な板厚に工夫はできませんか？
又は、幅方向の増加工夫です。

高弾性係数のステンレス材について