炭素鋼は、およそ1,425°C〜1,540°C(2,600°F〜2,800°F)の範囲で溶けます。炭素鋼は純金属ではなく合金であるため、単一の数値ではなく範囲になり、正確な融点は、その特定のグレードに含まれる炭素の量によって変わります。
単一の数値ではなく範囲になる理由
炭素原子は鉄の規則的な結晶格子を乱し、その乱れによって、構造を崩して液体にするのに必要な熱エネルギーの量が変わります。実用上の結果として、鋼に含まれる炭素が多いほど、融点は低くなります。
融点:低炭素と高炭素
| 炭素含有量 | おおよその溶融範囲 |
|---|---|
| 低炭素鋼/軟鋼(炭素0.3%以下) | ~1,480°C–1,540°C (2,696°F–2,800°F) |
| 高炭素鋼(炭素0.6%〜1.5%) | ~1,425°C–1,480°C (2,597°F–2,696°F) |
参考として、純鉄の融点は1,538°C(2,800°F)で、炭素鋼の範囲の上限はそれをわずかに下回り、そこから炭素を加えるにつれて融点が下がります。ある情報源はより細かいデータ点(炭素0.5%の鋼で約1,397°C、炭素0.7%の鋼で約1,347°C)を示していますが、これらの具体的な数値は単一の情報源によるもので、他の調査チャネルによってその精度では裏付けられていません。検証済みの基準値ではなく、低下傾向の例示として扱ってください。
この数値が対象としないもの
融点は、鍛造、鋳造、溶接で使われる温度とは同じではありません。これらのプロセスにはそれぞれ独自の入熱要件があり、融点よりも低くなります(たとえば溶接は、部品全体ではなく、局所的な領域だけを溶かせばよいのです)。この記事は融点のみを扱い、プロセス別の温度に関する指針には踏み込みません。
ステンレス鋼との比較
炭素鋼の溶融範囲は、ステンレス鋼の溶融範囲よりも明らかに高くなります。ステンレス鋼の数値とこの違いの要因については、ステンレス鋼の融点は?をご覧ください。
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