ニッケルクロム鋼（ニッケルクロムこう、nickel chromium steel）とは、炭素鋼に1.0 - 3.5%のニッケル、0.2 - 1.0%のクロムが添加された合金鋼の一種。耐食性・耐磨耗性に優れている。構造用合金鋼の中では初期に開発されたもので、砲身用の材料として発達した[1]。
特性
ニッケルにより材質を粘り強くし、クロムにより焼入れ性を向上させており、通常は焼入れ焼戻し処理して使用される[1]。炭素鋼と比べ、強さ・じん性・焼入れ性・焼き戻し軟化抵抗性が向上している[2]。欠点として、焼戻し脆性と呼ばれる、焼き戻しの際に脆化する傾向が強い[1]。これを避けるために、焼戻し時は徐冷ではなく急冷が推奨される[1]。但し後述の通り、焼き戻しを二段階にて行うと、この特性に大きな変化をもたらす。
また合金鋼の中では比較的高価である。同様の長所を備えながらより安価なクロムモリブデン鋼に代替されることも多い[2]。ニッケルクロムモリブデン鋼やクロムモリブデン鋼が発達する以前の第二次世界大戦までは、合金鋼の主流であった。クランク軸やピストンピン、歯車などで使用される[3]。
Cr-Ni系ステンレス鋼もニッケルやクロムを利用した合金鋼だが、ステンレスはこれらの元素をより多量に含んでいる。
ニセコ鋼(二重焼き戻しニクロム鋼)
合金鋼として多用されていたニッケルクロム鋼だが、機械的特性の為に主として、重工業・軍事産業で用いられる事が多かった為に、各種の熱的変性が、様々な事故の要因となる事は、避けられなかった。その中で、日本海軍の潜水艦で、発射管の脆弱化に拠る魚雷の事故の調査中に発見された、熱的変動を応用し、ニッケルクロム鋼に対して、焼き戻しに(二段焼き戻し)を採用すると、機械的特性の大幅な改善がもたらされ、特に硬度と靭性に著しい変化が見られた事から、大正13(1924)年に、これを発見・研究した日本製鋼所室蘭製作所では、"日本製鋼所のニクロム鋼"の意味[4]から"ニセコ(NISECO)鋼"と名付けられ、戦車の防弾用装甲板のみならず、船舶の駆動軸等にも多用された。ニセコ鋼で作られた、日本初の鋼鉄防弾装甲板を装備した、八九式中戦車をはじめ、日本陸海軍の標準装甲板や、同様に二重焼き戻しを採用したニクロム鋼は、世界各国の艦船舶の駆動軸(ドライブシャフト)など、各国で幅広く用いられている。浸炭技術が普及してからは、高価なニクロム鋼の代用として、安価なクロモリ鋼が多く用いられ、ニセコ鋼に取って代わる様になった。
JISによる分類
ニッケルクロム鋼材の日本工業規格(JIS)に基づく識別は先立つ記号「SNC」で行う。
| 種類の記号 | 炭素 | ケイ素 | マンガン | リン | 硫黄 | ニッケル | クロム |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SNC236 | 0.32 - 0.40 | 0.15 - 0.35 | 0.50 - 0.80 | 0.030以下 | 0.030以下 | 1.00 - 1.50 | 0.50 - 0.90 |
| SNC415 | 0.12 - 0.18 | 0.15 - 0.35 | 0.35 - 0.65 | 0.030以下 | 0.030以下 | 2.00 - 2.50 | 0.20 - 0.50 |
| SNC631 | 0.27 - 0.35 | 0.15 - 0.35 | 0.35 - 0.65 | 0.030以下 | 0.030以下 | 2.50 - 3.00 | 0.60 - 1.00 |
| SNC815 | 0.12 - 0.18 | 0.15 - 0.35 | 0.35 - 0.65 | 0.030以下 | 0.030以下 | 3.00 - 3.50 | 0.60 - 1.00 |
| SNC836 | 0.32 - 0.40 | 0.15 - 0.35 | 0.35 - 0.65 | 0.030以下 | 0.030以下 | 3.00 - 3.50 | 0.60 - 1.00 |