本表の見方
機械的特性の範囲は、当社が取引しているアジアおよびヨーロッパの主要サプライヤー（宝鋼、POSCO、ティッセンクルップ、アルセロールミッタル）のミル仕様を平均したものです。実際のバッチデータは、降伏強度で±5%、引張強度で±3%の変動があります — 当社では、プレス部品の出荷ごとに特定のミル証明書を添付しております。伸びの数値は、ISO 6892-1に準拠したA50縦方向のものです。
相対的なコスト DP590を基準として正規化されており、原材料のコイル価格と、プレス加工ラインの複雑さ（金型摩耗、プレス荷重、サイクル調整）の概算係数の両方を表しています。DP1180部品は、DP590部品の材料費の1.55倍というだけでなく、プレスサイクルが遅くなり、金型摩耗も速くなりますが、これらはすべて上記の係数に含まれています。
全特性表 — 8鋼種
| グレード | 降伏強度 | 引張強度 | 伸び | 硬度 | 成形性 | 溶接性 | 相対コスト |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
DP590 デュアルフェーズ590 インナーパネル、補強材、車体中央構造部。 | 340 – 420 MPa | ≥ 590 MPa | ≥ 20 % | 約190 HB | 優れている — 深絞り、張出し成形 | 優れている（スポット溶接、MIG溶接、レーザー溶接） | 1.0倍（基準） |
DP780 デュアルフェーズ780 Bピラーインナー、ルーフレール、クラッシュボックス。主力となるHSSです。 | 450 – 550 MPa | ≥ 780 MPa | ≥ 15 % | 約240 HB | 良好 — より大きなR、高いスプリングバックが必要 | 良好（HAZ軟化 約10%） | 1.2× |
DP980 デュアルフェーズ980 バンパービーム、サイドインパクトビーム、シートフレーム。 | 550～700 MPa | 980 MPa以上 | ≥ 10 % | 約290 HB | 中程度 — 平坦な部品／単純な曲げ加工のみ | 良好 (HAZ軟化 15～20%) | 1.35× |
DP1180 デュアルフェーズ1180 Aピラーアウター、ルーフボウ、侵入防止バー。重量が重要な衝突部品。 | 950 MPa以上 | 1180 MPa以上 | ≥ 5 – 8 % | 約350 HB | 限定的 — ほぼ平坦な部品、大きなR | 困難 (亀裂リスク、予熱が必要) | 1.55× |
22MnB5 (PHS) プレス硬化鋼、ボロン EVおよび現代の衝突安全性の高い自動車におけるA/Bピラー、トンネル、ロッカーパネル。 | 約400 MPa (軟質) / 1100 MPa以上 (熱間プレス) | 約600 MPa (軟質) / 1500～2000 MPa (熱間プレス) | 約25% (軟質) / 5～7% (硬化) | 約480 HB (硬化後) | 軟質状態で成形後、プレス内で硬化 — 複雑な形状も可能 | コーティング対応のスポット溶接が必要 (Usibor AlSi) | 1.7倍 (金型および工程負荷が高い) |
304ステンレス 304 / 1.4301 オーステナイト系 耐食性が重要、食品接触、排気系、医療機器ハウジング。 | 約215 MPa | 515 MPa以上 | ≥ 40 % | 約200 HB (冷間圧延) | 非常に優れている — 深絞り、引張り、曲げ | 非常に優れている (全ての工程) | DP590と比較して3.5～4.0倍 |
316Lステンレス 316L / 1.4404 低炭素オーステナイト系 医療用インプラント、海洋用途、化学用途 — 304では不十分な場合。 | 約170 MPa | 485 MPa以上 | ≥ 40 % | 約185 HB | 非常に良好 | 非常に優れている (溶接組立品に推奨) | 4.5× |
S355 / S45C 軟鋼 / 中炭素構造用 非衝突構造、フレーム、ジグ、治具。最も安価な基準です。 | 355 – 540 MPa | 490 – 750 MPa | ≥ 18 % | ~180 HB | 良好です | 非常に良好（板厚25mm以下の場合、予熱不要） | 0.7× |
鋼種選定 — 当社が採用する決定ロジック
部品の仕様を決定する誠実な方法は、重量目標から順に進めるのではなく、衝突性能とプレス加工性から逆算することです。「DP1180を使おう、それが最も強いから」といった過度に楽観的な鋼種指定は、DFMの段階で見積もりが却下される最も一般的な理由です。以下のセクションでは、初回の技術打ち合わせで当社がお客様に鋼種選定をご説明する方法をご紹介します。
引張強度ではなく、伸びから始めましょう
プレス加工の不具合は、割れやしわとして現れます。これらは引張強度ではなく、伸びと鋼のn値によって決まります。DP1180は伸びが5%以上あり、板厚の5倍のRでの曲げ加工には十分ですが、板厚の2倍の側壁を持つ深絞り加工には不十分です。部品に深絞り形状がある場合は、DP780（15%）またはDP590（20%）から始め、衝突荷重が要求する場合にのみ下げてください。
1000 MPaを超えるまでは、軽量化は控えめです。
ブラケットでDP590をDP780に置き換えると、同等の耐荷重性で板厚を2.0mmから約1.8mmに薄くでき、10%の軽量化になります。DP590をDP1180に置き換えると、1.4mmまで薄くでき、30%の軽量化になります。しかし、1.4mmの部品は曲げ剛性が高くなり（良い点）、伸びが低くなります（悪い点）ので、再設計では、しばしばリブの追加や断面の拡大が必要となり、その結果、一部の軽量化が相殺されます。実際には、DP780が最も効果的に軽量化を実現し、DP1180はトポロジー最適化と組み合わせた場合にのみ、より大きな軽量化をもたらします。
コーティングの選択は、鋼種と同じくらい重要です。
自動車用HSSは、4種類の一般的なコーティングシステムで出荷されます：GA（合金化溶融亜鉛めっき、亜鉛-鉄合金）、GI（溶融亜鉛めっき）、EG（電気亜鉛めっき）、およびUsibor（22MnB5熱間プレス用アルミニウム-シリコン）。GAは、電着塗装にさらされるBIWの標準です。GIは耐擦傷性に優れますが、スポット溶接がより困難です。Usiborは、スケールなしでオーステナイト化に耐える必要がある22MnB5部品に必要です。コーティングを明示的に指定してください — スポット溶接パラメータセットを再設定せずに、見積もり時にコーティングを交換することはできません。
そもそも鋼を使用すべきではない場合
アルミニウム6022または6014は、非バッテリー部品の場合、60%の重量で同等の衝突性能を発揮し、EVのボンネット、ドア、トランクのアウターパネルで標準となっています。バッテリーフレーム内の構造衝突部品の場合、DP780または22MnB5熱間プレス材は、機能あたりでより安価であり、既存のボディへの溶接も容易です。ドアアウターにDP590を指定する図面をお送りいただく場合、アルミニウム製の方が総コストで有利かどうかをお尋ねください — 当社では両方を検討いたします。
当社が実際に在庫しているもの
- DP590, DP780, DP980, DP1180 — 板厚0.6mm～3.0mm、GAおよびGIコーティング。同週内のコイル入手が可能です。
- 22MnB5 (Usibor 1500, Ductibor 500) — 熱間プレス加工は広州の提携工場に委託しており、冷間ブランキングとプレス後のトリミングは社内で実施しています。
- 304 / 316L / 321 ステンレス鋼 — 0.5mm～10mm、シート材およびプレート材、2BおよびBA仕上げ。
- 軟鋼 S45C, S355, SPCC — 一般的な鋼材で、短納期で出荷可能、非衝突構造および治具用です。
このリストにない鋼種 — 高マンガンTWIP、マルテンサイト系MS1300、ベーキング硬化型BHシリーズなど — が必要な場合は、見積もり時にお問い合わせください。当社はアジアの製鉄所と提携しており、ほとんどの自動車仕様の化学組成に対応し、コイルのリードタイムは2～3週間です。