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まず、合金鋼とはどんなものでしょうか。
合 金鋼とは、”ごうきんこう”と読み（英文では alloy steel 或いは alloyed steel）、鋼（炭素鋼）の性質を改善向上させるため、或いは鋼に所定の性質をもたせるために、クロム（Cr）やニッケル（Ni）、モリブデン（Mo） などの合金元素を1種類以上添加して焼き入れ熱処理の効果を高めるなどの改善を施した鋼種のことです。
なお、特殊鋼という言葉が使われる場合がありますが、特殊鋼は合金鋼と同じ意味合いで使われる場合が多いようです。
合金鋼に添加される合金元素の含有量の基準は、ISOや関税協力理事会（Customs Co-operation Council）で若干異なりますが、それぞれ、以下のように各々の元素添加量の化学成分の下限（最低含める量）が定められています。
- 合金鋼における合金元素の化学成分の含有量下限値（％）：ISOの場合
- Al （アルミニウム） ： 0.1
B （ホウ素） ： 0.0008
Co （コバルト） ： 0.1
Cr （クロム） ： 0.3
Cu （銅） ： 0.4
La （ランタン） ： 0.05
Mo （モリブデン） ： 0.08
Nb （ニオブ） ： 0.06
Ni （ニッケル） ： 0.3
Pb （鉛） ： 0.4
Se （セレン） ： 0.1
Te （テルル） ： 0.1
Ti （チタン） ： 0.05
V （バナジウム） ： 0.1
W （タングステン） ： 0.1
Zr （ジルコニウム） ： 0.05 - 合金鋼における合金元素の化学成分の含有量下限値（％）：関税協力理事会の場合
- Al （アルミニウム） ： 0.3
B （ホウ素） ： 0.0008
Cr （クロム） ： 0.3
Co （コバルト） ： 0.3
Cu （銅） ： 0.4
Pb （鉛） ： 0.4
Mn （マンガン） ： 1.65
Mo （モリブデン） ： 0.08
Ni （ニッケル） ： 0.3
Nb （ニオブ） ： 0.06
Si （ケイ素） ： 0.6
Ti （チタン） ： 0.05
W （タングステン） ： 0.3
V （バナジウム） ： 0.1
Zr （ジルコニウム） ： 0.05
その他 S（硫黄）、P（りん）、C（炭素）、N（窒素） を除く ： 0.1
加えられる合金元素の化学成分が上記の値に満たない鋼は、一般には合金鋼ではなく、炭素鋼に分類されます。
合金鋼は、これらの合金元素の含有量の合計量の多い・少ないにより、便宜上、以下のように分類されて呼ばれる場合があります。
- 低合金鋼（合金元素の合計量：5％以下）
- 中合金鋼（合金元素の合計量：5％を超え10％未満）
- 高合金鋼（合金元素の合計量：10％以上）
主な合金鋼には以下などがあります。
- クロム鋼
- ニッケルクロム鋼
- クロムモリブデン鋼（クロモリ）
- マンガンモリブデン鋼
- ニッケルクロムモリブデン鋼
- 高速度工具鋼（ハイス又は高速度鋼）
- 熱間又は冷間工具鋼
- 高張力鋼（ハイテン又は高抗張力鋼）
- マルテンサイト系ステンレス鋼
- 珪素鋼（電磁鋼：無方向性鋼板、方向性鋼板）
合金鋼の用途としては、切削用ほか各種の工具材料をはじめ、冷間・熱間金型、プレス型、ダイキャスト型、プラスチック型、シャフト、ボルト、ギア、軸類、ピン、歯車、金属刃物、機械部品一般など、幅広く利用されています。
合金鋼は、JIS規格においては、”機械構造用合金鋼鋼材”として、以下のJISに規定されています。
- JIS G 4053 機械構造用合金鋼鋼材
※かつては合金鋼の鋼種ごとに、以下のJIS規格がそれぞれ規定されていましたが、最近になって以下のJIS規格は旧規格となり上記の JIS G 4053（機械構造用合金鋼鋼材）に統合されています。
・JIS G 4102 ニッケルクロム鋼鋼材
・JIS G 4103 ニッケルクロムモリブデン鋼鋼材
・JIS G 4104 クロム鋼鋼材
・JIS G 4105 クロムモリブデン鋼鋼材
・JIS G 4106 機械構造用マンガン鋼鋼材及びマンガンクロム鋼鋼材
JIS G 4053（機械構造用合金鋼鋼材）では、熱間圧延・熱間鍛造など熱間加工によって作られたもので、通常更に鍛造・切削・冷間引抜きなどの加工と焼入れ・焼戻し、焼ならし、浸炭焼入れなどの熱処理を行い、主として機械構造用に使用される合金鋼鋼材として、以下の39種類の記号で表される合金鋼が機械構造用合金鋼鋼材として規定されています。
- SMn420（マンガン鋼）
- SMn433（マンガン鋼）
- SMn438（マンガン鋼）
- SMn443（マンガン鋼）
- SMnC420（マンガンクロム鋼）
- SMnC443（マンガンクロム鋼）
- SCr415（クロム鋼）
- SCr420（クロム鋼）
- SCr430（クロム鋼）
- SCr435（クロム鋼）
- SCr440（クロム鋼）
- SCr445（クロム鋼）
- SCM415（クロムモリブデン鋼）
- SCM418（クロムモリブデン鋼）
- SCM420（クロムモリブデン鋼）
- SCM421（クロムモリブデン鋼）
- SCM425（クロムモリブデン鋼）
- SCM430（クロムモリブデン鋼）
- SCM432（クロムモリブデン鋼）
- SCM435（クロムモリブデン鋼）
- SCM440（クロムモリブデン鋼）
- SCM445（クロムモリブデン鋼）
- SCM822（クロムモリブデン鋼）
- SNC236（ニッケルクロム鋼）
- SNC415（ニッケルクロム鋼）
- SNC631（ニッケルクロム鋼）
- SNC815（ニッケルクロム鋼）
- SNC836（ニッケルクロム鋼）
- SNCM220（ニッケルクロムモリブデン鋼）
- SNCM240（ニッケルクロムモリブデン鋼）
- SNCM415（ニッケルクロムモリブデン鋼）
- SNCM420（ニッケルクロムモリブデン鋼）
- SNCM431（ニッケルクロムモリブデン鋼）
- SNCM439（ニッケルクロムモリブデン鋼）
- SNCM447（ニッケルクロムモリブデン鋼）
- SNCM616（ニッケルクロムモリブデン鋼）
- SNCM625（ニッケルクロムモリブデン鋼）
- SNCM630（ニッケルクロムモリブデン鋼）
- SNCM815（ニッケルクロムモリブデン鋼）
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