SPHCとは？SPHC（熱間圧延軟鋼板）の特徴とSPCCとの違い

　 　 　

SPHCは、SPC材（Steel Plate Cold）に分類される炭素鋼のひとつです。その製造方法や炭素含有量から、機械的強度が高くないため用途は限られますが、安価に入手しやすい材料のひとつです。
曲げ加工に適していることから、自動車のボディや電化製品の外装など、比較的大きな部品に用いられます。

この記事ではSPHCの特徴や、酸化皮膜の除去と表面処理、SPHC-Pについて解説します。

SPHC（熱間圧延軟鋼板）とは

SPHCは「熱間圧延軟鋼板」の略で、再結晶温度（鉄系の材料の場合900℃～1,200℃）よりも高い温度で圧延された炭素鋼です。HOT（ホット）とよばれたり、スケールとよばれる黒い酸化皮膜が生じることから、黒皮（クロカワ）ともよばれます。

SPHC鋼板：
Steel Plate Hot Commercialの略。高温で圧延した鋼板。

引用元：生産技術部｜鹿児島県工業技術センター

SPHCは、石灰石や鉄鉱石、コークスを原料とするスラブを加熱し、圧延機で圧延することで製造されます。通常は運搬しやすいように、コイル状に巻き取られた状態になっています。

SPHCの特徴

SPHCは炭素鋼のなかでも、加工性や入手性の高さが特徴です。

SPHCは加工性が高い

SPHCは炭素の含有量が少なく、やわらかい金属として知られており、特に曲げ加工に向いています。
通常は黒皮という酸化皮膜がついていますが、これを表面処理などによって除去することで、塗装性や絞り加工性が向上します。
材料の温度変化により、寸法精度は高くありません。

SPHCは入手性が高く安価

SPHCは、材料を高温で圧延するため生産効率が高く、SPCCなどの材料にくらべて工程数が少ないため、特殊な厚さでなければ安価に入手することが可能です。
流通量も多く、SPHCの板厚は1.2～14.0mmと幅広く設定されています。

SPHCは強度が低い

SPHCは炭素含有量が少なく、強度が低い材料です。
他の炭素鋼には引張り強度に関する規定がありますが、SPHCについては「270MPa以上」という下限値の設定のみで、強度の求められる用途には向いていません。

SPHC以外の種類

SPHCは4種類あるSPHのひとつで、SPHC以外には「SPHD」「SPHE」「SPHF」に分類されます。
これらは炭素含有量によって分類されており、SPHCがもっとも炭素含有量が多く、SPHFがもっとも炭素含有量が少ない材料です。

SPHD

SPHDは、鉄以外の含有量がSPHCよりも低く設定されてます。
じん性に優れて加工性が高い半面、引張り強度が弱く、絞り用の材料とされています。

SPHE

SPHEは、SPHCに比べ炭素量が少なく、深絞り用の材料とされています。
加工性や変形性に優れています。

SPHF

SPHFは炭素量0.08%以下で、深絞り用のなかでも絞りや伸びがもっとも優れています。
一方で、強度が弱い材料でもあります。

酸化皮膜の除去と表面処理

SPHCは黒皮（酸化皮膜）に覆われているため耐食性が高く、特に表面処理をしなくても、そのまま使うことが可能です。しかし場合によっては黒皮が剥がれ落ちてしまったり、部分的に穴が空くことがあります。材料全体としては十分な耐食性が確保できるわけではありません。
そのためSPHCを使う場合は、酸化皮膜を除去した後に表面処理を施し、耐食性を確保するのが一般的です。
黒皮を除去することによって、塗装性や絞り加工性も向上しますが、耐食性は著しく悪化するため、さび防止の塗装やめっきなどの表面処理が必要になります。

SPHC-Pについて

酸化皮膜を除去する方法にはいくつかありますが、そのひとつが酸を用いた「酸洗（さんせん）」です。SPHCの黒皮（酸化皮膜）を酸洗で処理したものを、SPHC-Pとよびます。

SPHCとSPCCとの違い

SPHCとSPCCとの違いは、製造時の温度帯です。SPHCは熱間圧延、SPCCはSPHCをさらに冷間圧延したもので、その性質は大きく異なります。
コスト優先の場合は「SPHC」、精度優先の場合は「SPCC」が選択されることが多いです。

コストの比較

精度の比較

SPHCの切削加工ポイント

SPHCは板材での流通となるため、切断・曲げ・溶接が多く、切削加工のシーンは限られますが、穴あけやねじ立てでは、一部で切削加工が必要になることもあります。
SPHCは炭素含有量が少ないため、硬度もそれほど高くなくやわらかい材料です。一般的な炭素鋼の加工ポイントに配慮することが重要です。