• ①硬質塩化ビニル管（VP,VU） 直管寸法　水道用硬質塩化ビニル管と継手の規格　硬質ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）　配管用炭素鋼鋼管SGP　ＳＳ材について　元素記号、金属記号、合成樹脂記号
• ②材料を科学する必要性　金物で使用する材料　鋼鉄の知識　金属「鉄板」材料　溶接
• ③鋳物の歴史　鋳物はここがすごい　鋳物ができるまで　日本人の貧血の理由？　鋳物関連・・諸規格一覧
• ④（詳細）金属の知識・・①金属の性質　②”鉄”　③”非鉄”
• ⑤住まいの金物とは？　亜鉛ダイカスト　アルミニウム合金 

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硬質塩化ビニル管　VP,VU　　　単位：mm　　JIS K 6741

区分	VP（塩ビ厚肉管）							VU（塩ビ薄肉管）
呼び径 mm	外径	外径の 許容差		厚さ		近似 内径	1m当り 質量(g)	外径	外径の 許容差	厚さ		近似 内径	1m当り 質量(g)
	基本 寸法	最大 最小	平均	最小	許容差			基本 寸法	平均	最小	許容差
13	18	±0.2	±0.2	2.2	+0.6	13	174	-	-	-	-	-	-
16	22	±0.2	±0.2	2.7	+0.6	16	256	-	-	-	-	-	-
20	26	±0.2	±0.2	2.7	+0.6	20	310	-	-	-	-	-	-
25	32	±0.2	±0.2	3.1	+0.8	25	448	-	-	-	-	-	-
30	38	±0.3	±0.2	3.1	+0.8	31	542	-	-	-	-	-	-
40	48	±0.3	±0.2	3.6	+0.8	40	791	48	±0.2	1.8	+0.4	44	413
50	60	±0.4	±0.2	4.1	+0.8	51	1122	60	±0.2	1.8	+0.4	56	521
65	76	±0.5	±0.3	4.1	+0.8	67	1445	76	±0.3	2.2	+0.6	71	825
75	89	±0.5	±0.3	5.5	+0.8	77	2202	89	±0.3	2.7	+0.6	83	1159
100	114	±0.6	±0.4	6.6	+1.0	100	3409	114	±0.4	3.1	+0.8	107	1737
125	140	±0.8	±0.5	7.0	+1.0	125	4464	140	±0.5	4.1	+0.8	131	2739
150	165	±1.0	±0.6	8.9	+1.4	146	6701	165	±0.6	5.1	+0.8	154	3941
200	216	±1.3	±0.8	10.3	+1.4	194	10129	216	±0.8	6.5	+1.0	202	6572
250	267	±1.6	±1.0	12.7	+1.8	240	15481	267	±1.0	7.8	+1.2	250	9758
300	318	±1.9	±1.1	15.1	+2.2	286	21962	318	±1.1	9.2	+1.4	298	13701
350	-	-	-	-	-	-	-	370	±1.3	10.5	+1.4	348	18051
400	-	-	-	-	-	-	-	420	±1.5	11.8	+1.6	395	23059
450	-	-	-	-	-	-	-	470	±1.7	13.2	+1.8	442	28875
500	-	-	-	-	-	-	-	520	±1.9	14.6	+2.0	489	35346
600	-	-	-	-	-	-	-	630	±3.2	17.8	+2.8	592	52679
700	-	-	-	-	-	-	-	732	±3.7	21.0	+3.2	687	72018
800	-	-	-	-	-	-	-	835	±4.2	23.9	+3.8	783	93718

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水道用硬質塩化ビニル管と継手の規格

　JISで規定されている硬質塩化ビニル管(K6741)、水道用硬質塩化ビニル管(K6742)および水道用硬質塩化ビニル管継手(K6743)の主な規格について説明します。

分類と主な性質

　JIS K6741 では一般流体輸送用の硬質塩化ビニル管（ＶＰとＶＵ）が、JIS K6742 では水道用硬質塩化ビニル管（ＶＰとＨＩＶＰ）が規定されています。K6741 のＶＰは、K6742 のＶＰに較べて使用圧力が高く（1.0MPa）、規定されている呼び径の範囲が広く（１３〜３００）、また厚さや寸法許容差、定尺等も若干異なっている。

　ＶＰ、ＨＩＶＰおよびＶＵには可塑剤は添加されておらず、いずれも安定剤と顔料を添加した硬質ポリ塩化ビニルです。ただし、ＨＩＶＰには改質剤を添加して、耐衝撃性を高めてています。顔料は外観から材質を区別するためで、ＶＰとＶＵは灰色、ＨＩＶＰは暗い灰青色（藍色に近い）をしています。

　ＶＰとＶＵの比重は 1.43g/cm³、ＨＩＶＰの比重は 1.40g/cm³ です。定尺は４ｍですが、呼び径４０以上のＶＰとＨＩＶＰには４ｍと５ｍがあります。20°Cにおける引張り強度は 49MPa 以上（ＶＰ）で、使用圧力は 0.75MPa（ＶＰとＨＩＶＰ）と 0.6MPa （ＶＵ）です。主要な相違を以下の表に示します。

　管の種類　 ＶＰ　HIVP　  ＶＵ     --------------------------------
　比　重     1.43  1.40    1.43   色        灰色　灰青色　灰色
　使用圧力   0.75  0.75    0.6      --------------------------------
　 (Mpa)

　ＶＰ（ＨＩＶＰ）とＶＵの寸法上の相違点は、内径が異なることです。これは、外径が同一寸法であるのに対し、使用圧力が異なっている、つまりＶＵの方が肉厚が薄いためです。ＶＰの呼び径は実際の内径にほぼ等しいのですが、ＶＵは呼び径よりも内径の方が大きくなっています（注１）。なお、写真１に示したように、管の表面には記号や呼び径などを印字することになっていますので、どのような管かは容易に判別することができます（注２）。

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管用継手

　上記管用の各種継手が JIS K6743 （水道用硬質塩化ビニル管継手）で規定されており、チーズやエルボなどは入手が容易です。この継手はＪＩＳでは水道管用と明記されていますが、ＶＰとＶＵは外径が同じですから、ＶＵにも使用できるはずです。ただし保証外ということになるでしょう。

　種類は、硬質塩化ビニル管継手（記号ＴＳ）と耐衝撃性硬質塩化ビニル管継手（記号ＨＩＴＳ）の二種類です。両者はＶＰやＨＩＶＰと同様に色で区別できます。

　使用する頻度が多いと思われるエルボ（右図（ａ））とチーズ（右図（ｂ））について、主要な寸法を下表に示します。図はどこの寸法かを分かり易くするためのものであって、実際の形状とは細部が異なります。また、チーズは異径用（３方のうち１方の径が他の２方の径と異なるもの）があるため、呼び径は２０Ｘ２０（同径）や３０Ｘ２５（異型）のように表しますが下表には同径用の寸法のみを示しました。管を差し込む部分はテーパがついており、開口部の内径（下表では「開口径と」表示）は適用管外径より僅かに大きくなっています。「深さ」とは、管を差し込む部分の長さを表します。

呼び径　管外径　開口径　深さ　テーパ　Ｄ　　Ｈ -----------------------------------------------
　１３　 １８ 　18.40   26.0   1/30   24.0  36 （１６　 ２２   22.40   31.0          29.0    ）(1)
　２０　 ２６ 　26.45   35.0   1/34   33.0  50 　２５　 ３２　 32.55   40.0   1/34   40.0  58
　３０　 ３８   38.60   44.0   1/34   46.0  65 　４０　 ４８   48.70   55.0   1/37   57.0  82
　５０　 ６０   60.80   63.0   1/37   70.0  96 　（以下省略）
----------------------------------------------- (1) JISでは規定されていないため、相当する市販品を実測した

　例えば、呼び径２５の管をチーズで接続する場合、チーズの呼び径は２５Ｘ２５で、管の端から４０mmが継手の中に収まります。ただし、深さの許容差は +4mm, -0.5mm で、Ｈの許容差は +5mm, -1mm ありますから、実際には現物に合わせて管を適当に切断し、組み立てる方がよいと思います。

　この他の継手としては、ソケット、径違いソケット（呼び径が１〜２段階異なった管を接続）、４５゜エルボ、異径チーズ（JISでは単にチーズと表記）、９０゜ベンド、４５゜ベンド、Ｓベンドなどがあります。片方が管用平行めねじ（Ｒｐ）や管用平行おねじ（Ｒ）になっている継手もありますが、ねじ部がインサートであるため、真空配管用には不向きでしょう。

管の入手と価格について

　日曜大工品を販売しているある小売店では、呼び径 13〜50程度までは水道用硬質塩化ビニル管（VP）を、それ以上の呼び径では硬質塩化ビニル管（VU）を扱っていました。定尺は4m （呼び径40以上の水道用硬質塩化ビニル管は 4m または 5m）ですが、 1m に切断した管もありました。

　価格は重量に比例するようです。上記の小売店で定尺（４ｍ）の価格を折角調べた（1999.4）ので、右のようにグラフにしてみました。軸が対数なので直線性が良いように見えますが、この直線（５００円/ｋｇ）から１〜２割ずれているものがあります。ＨＩＶＰは同じ呼び径のＶＰに較べると３割程度高いようです。これは定尺価格の一例であり、短く切断した管は割高なことや、入手する店によって異なることに注意して下さい。

　ところで、市販されているＶＰ１６というＰＶＣ管は、水道用とは表記されているもののJIS記号は書いてありません。ＶＰ１６は K6741 でのみ規定されており、K6741 と水道用とは同時に表記できず、かと言ってK6742 と書く訳にはいかないためでしょう。同様に、ＴＳ１６の継手も市販されていますが、JISとは書いてありません。呼び径１６は１５Ａの鋼管に相当しており、需要は多いと思います。どうして K6742 ではＶＰ１６を規定しなかったのか疑問です。

（注１）　ここに示していない、呼び径の大きい管については必ずしも当てはまらないが、同じ呼び径であれば、VUよりもVPの内径の方が大きい。　（注２）　水道用硬質塩化ビニル管（ＶＰやＨＩＶＰ）には「水」という漢字に似た記号が印字されており（写真１参照）、硬質塩化ビニル管（ＶＰ）と区別することができる。

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硬質ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）

ＰＶＣの性質

　塩化ビニルは CH₂=CHCl という組成の単量体で、これを重合したものがポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）です。実際に使われるＰＶＣには多量の可塑剤が含まれている軟質ポリ塩化ビニルと、可塑剤を全く含まないか僅かに含む硬質ポリ塩化ビニルがあり、両者を総称して塩化ビニル樹脂と言います。慣用的な塩化ビニル（塩ビ）という呼称は、塩化ビニル樹脂のことで、単量体ではありません。

　軟質ＰＶＣは、レインコートやシート、袋、導線の被覆材などいわゆるビニール製品に用いられ、柔軟性があります。一方、硬質ＰＶＣは名前の通り硬く、水道管や雨樋などの構造材として用いられます。

硬質ＰＶＣの特徴

　比重約1.4g/cm³で比較的硬く、割れやすい性質があります。耐熱性は悪く、使用温度はせいぜい８０°Cです。濃度が高くない無機酸や無機アルカリには耐性があり、油にも侵され難くいという利点があります。ただし、アセトン等の有機溶剤には溶け、直射日光を避けた方が無難です。機械的な加工性は良く、容易に切断したり穴を開けたりすることができます。また、専用の接着剤を用いれば、簡単に接着することができます。

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配管用炭素鋼鋼管　SGP
　単位：mm  　JIS G 3452

管の呼び方		外径	内径	外径の許容差		厚さ	ソケットを含まない重量(kg/m)
（A）	（B）			テーパネジを切る管	それ以外の管
6	1/8	10.5	6.5	±0.5mm		2.0	0.49
8	¼	13.8	9.2			2.3	0.62
10	3/8	17.3	12.7			2.3	0.81
15	½	21.7	16.1			2.8	1.31
20	¾	27.2	21.6			2.8	1.68
25	1	34.0	27.6			3.2	2.43
32	1¼	42.7	35.7			3.5	3.38
40	1½	48.6	41.6			3.5	3.89
50	2	60.5	52.9	±0.5mm	±１％	3.8	5.31
65	2½	76.3	67.9	±0.7mm		4.2	7.47
80	3	89.1	80.7	±0.8mm		4.2	8.79
90	3½	101.6	93.3			4.2	10.1
100	4	114.3	105.3			4.5	12.2
125	5	139.8	130.8			4.5	15.0
150	6	165.2	155.2			5.0	19.8
175	7	190.7	180.1	±0.9mm		5.3	24.2
200	8	216.3	204.7	±1.0mm		5.8	30.1
225	9	241.8	229.4	±1.2mm		6.2	36.0
250	10	267.4	254.3	±1.3mm		6.6	42.4
300	12	318.5	304.3	±1.5mm		6.9	53.0
350	14	355.6	339.8	-		7.9	67.7

1. 管の呼び方は、（A）および（B）のいずれかを用いる。ただし、必要に応じ（A）による場合にはA、（B）による場合にはBの符号を、それぞれの数字の後につけて区分する。（例：２０A，¾B）

2. 厚さの許容差は規定しないが、-１５％以内とする。

3. 重量は１cm²の鋼を7.85gとして計算したもの。

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ＳＳ材について

　 いろいろ加工する鉄の中で、いちばん多いのはこのＳＳ材です。ＪＩＳでは「一般構造用圧延鋼」といっています。機械工の俗称は「ナマ」です。あるいはただ「鉄」というところもあります。焼入れができないから、こういう呼び方をするのでしょう。ＪＩＳの記号ではＳＳです。このあとに２桁の数字がつきます。前のＳはsteelのＳ、後のＳはstructure（構造物）のＳです。

　ＳＳ材は化学成分を規制していません。せいぜいりんＰ、いおうＳといった有害不純物をおさえているだけです。ではなにをきめているかといいますと、機械的性質、つまり「強さ」だけです。その強さを代表させて「引張り強さ」で表したのが、記号の数字です。

　例えば、ＳＳの代表というべきＳＳ４１というのは、引張り強さが41kgf/mm2以上という鋼材だということです。ただ、この強さがあっても、低温ぜい性を悪くするりんＰ，という鋼材をもろくする不純物はおさえておかないといけない、ということからＰとＳは上限が決めてあります。

　ということで、ＳＳ材というのは、リムド鋼そのものなのです。リムド鋼なので、ＳＳ材についての引張り強さ試験片採取位置に対しては、棒材はとにかくとして、板、平鋼、形鋼などについては、ふちの部分を避けるための色々の規定があります。

　このＳＳ材のほかに、リムド鋼から作り、ＳＳ材と同じように強さの規定を中心にしたＪＩＳの鋼材はいくつもあります。

　自転車のフレーム、車輪などに使われる鋼板、鋼帯は、プレス加工性をねらったもので、ＳＡＰＨという記号の後に２桁の数字がつきます。これも成分でりんＰ，いおうＳの上限をおさえているだけです。もちろんＳＡＰＨ３２，３８、４１・・・と言った数字は引張り強さです。

　機械加工の多いもので「みがき棒鋼」というものがあります。普通は最後の「鋼」は省略して「みがき棒」といっていますが、これも特殊のものを除いて、ＳＳ材と同じようにりんＰ，いおうＳを制限しているだけです。ＳＳ材を冷間引抜きでつくったものです。記号もＳＳ４１Ｂ−Ｄというようになっています。Ｂは棒barのＢ，Ｄは引抜きdrawingのＤです。丸、六角、角、平、といった断面があります。

　冷間圧延鋼板（帯）というプレス加工用の板があります。一般用ＳＰＣＣ，絞り用ＳＰＣＤはリムド鋼で、やはり成分は規定していません。必要な機械的強さがあればよい、というものです。このＳＰＣについては引張り強さ、伸びのほかにエリクセン値を決めています。

　ＳＰＣに対応するのが熱間圧延軟鋼板（帯）ＳＰＨで、これも全く同じことです。

　鉄筋コンクリート用棒鋼ＳＲも同じことです。コンクリートがつきやすいように突起をつけたものはＳＤです。ＳＲ，ＳＤのあとにつく２桁の数字、例えばＳＤ２４という数字は降伏点の数値です。引張り強さはＳＳ４１相当に成ります。

　その他、成分規定はあっても、炭素ＣがＳＳ材なみの0.3％以下のものはいくつもあります。こういう材質は焼き入れはできない。しないのが普通です。機械加工をするにあたっては代々同じように扱ってよいでしょう。

　一般構造用炭素鋼鋼管、記号ＳＴＫもＳＳ材と同じ物が管になっただけのものです。

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