金属強度チャート2025 金属強度ガイド

金属強度は、設計を維持するか、あるいは失敗させるかを決定します。2025年、エンジニアやメーカーは、金属の引張強度や鋼鉄の降伏強度から強度対重量のトレードオフに至るまで、さまざまな種類の金属強度を比較しながら、より厳しい重量目標、コスト圧力、持続可能性の目標とのバランスをとっています。このガイドは、データとその背後にある「理由」を提供し、作りすぎずに、荷重、環境、予算に適した金属を選ぶことができるようにします。

典型的な金属強度の範囲とチートシート、5段階の選択ワークフロー、主要なASTM/ISO試験規格、科学的裏付けのある平易な説明、航空宇宙、EV、建設におけるケーススタディ、2025年の市場背景、権威あるリソースへのリンクが掲載されています。まずはクイックアンサーが必要ですか？以下から、詳細な比較とステップバイステップのガイダンスにお進みください。

クイックアンサー金属強度とは何か、2025年をリードするのはどの金属か？

金属の強度とは、金属が壊れたり変形したりすることなく荷重に抵抗する能力のことで、言い換えれば、力が加わったときに金属が耐えられる強さのことです。例えば、鋼鉄の破断強度は、多くの構造用途で重要な基準となります。実際には、ほとんどのチームが金属を比較するために、引張強さ、降伏強さ、強度重量比の3つの指標を使用しています。

主な指標：引張強度、降伏強度、強度重量比

• 引張強さ：破断前の最大応力で、しばしば金属の極限引張強さ（UTS）と呼ばれ、単位はMPa。金属が破断するまでにどれだけの伸びに耐えられるか」を示す。
• 降伏強さ：塑性（永久）変形が始まる応力。多くの設計ではこれが安全限界。
• 強度重量比：強度を密度で割ったもの。重量に対する金属の強さを示す。これは航空宇宙やEVの航続距離にとって非常に重要である。

簡単に言えば、降伏強度と引張強度は、永久的な曲がりや突然の破損を避けるのに役立ちます。強度対重量比は、質量や射程距離の目標を達成するのに役立ちます。

カテゴリー別最有力（急速ショートリスト）

• 最も高い強度対重量比：チタン合金（Ti-6Al-4Vなど）、マグネシウム合金、厳選された7000シリーズアルミニウム。
• 高温で最も高い引張強さ：ニッケル基超合金（例えばインコネル系）。
• 費用対効果の高い高強度：高強度鋼（HSS）と先進高強度鋼（AHSS）。

2025年のスナップショット範囲（一般的なエンジニアリング合金）

• スチール：引張400～2500MPa、降伏250～1500MPa、密度7.8g/cm³.
• アルミニウム：引張 70～600 MPa、降伏 30～400 MPa、密度 2.7 g/cm³
• チタン：引張480～1150MPa、降伏275～950MPa、密度4.5g/cm³.
• マグネシウム引張180～350MPa、降伏70～200MPa、密度1.7g/cm³.
• インコネル引張800～1600MPa、降伏550～1300MPa、密度～8.5g/cm³。

これらは広い範囲である。正確な値は合金と熱処理に依存する。購入する特定のグレードのデータシートを必ず確認してください。

10秒チートシート表

金属強度チャート (2025)：引張, 降伏, 密度

下の表は、広く使用されている種類の代表的な特性を比較したもので、鋼、アルミニウム、チタン、その他の金属の強度が降伏強度と引張強度の値でどのように積み重なるかを簡単に見ることができます。相対S/W "は、UTS/密度を用いた単純な強度対重量指数で、迅速な比較を容易にするため、スチール=1.0に正規化されています。これを出発点として、特定の鋼種と調質で確認してください。

なぜストレングスを正規化するのか？それは、初期の選択をスピードアップするためです。例えば、鋼鉄と同じUTSが必要だが質量が半分であれば、コストや温度によってはチタンや高強度アルミニウムの方が適しているかもしれません。

強度重量比について

密度は、多くの選択の静かな原動力となっています。AHSSのUTSは1200MPaに近いかもしれませんが、その密度は7.8g/cm³です。約1000MPaのUTSを持つTi-6Al-4Vチタン合金は、体積重量が40%と小さい。重量が重要な部品にとって、このギャップは重要です。高強度7000系アルミニウムも鋼の降伏強度に匹敵しますが、密度は約3分の1です。一方、温度が～200～300℃以上に上昇すると、アルミニウムはその強度の大部分を失い、チタンやニッケルベースの超合金に移行する可能性があります。

プロパティの範囲について引用すべき情報源

特定の合金や調質に関するデータシートやデー タベースを使用する：MatWeb、ASTM/ISO標準法、メーカーのPDFなど。化学的性質や熱処理におけるわずかな変化が、強度、延性、硬度を変える。

最も弱い金属は？

金属を強度で比較する場合、スチール、チタン、ニッケル超合金といった最も強い選択肢にばかり目が行きがちです。しかし、スペクトルの下限を知ることは、設計を決定する上で同様に重要です。一般的な構造用金属では、マグネシウムの引張強さは180-350MPa程度で、下限に位置しています。鋼鉄やチタンに比べると柔らかいが、非常に軽量であるため、絶対的な強度よりも切断質量が重要な航空宇宙や自動車部品に重宝される。鉛や錫のような他の金属はさらに弱く、100MPa以下だが、構造用途ではなく、遮蔽やコーティングに使われる。最も弱い金属を理解することは、偶発的なアンダースペックを回避するのに役立ち、強度対重量が絶対的な引張数値よりも重要であることが多い理由を浮き彫りにします。

最も弱い金属から最も強い金属まで見てきましたが、次のステップは、どの金属があなたのプロジェクトに最も適しているかを見極めることです。以下の5ステップのワークフローは、選択プロセスを明確かつ実用的な方法で分解したものです。

強さで選ぶ金属の選び方：5ステップのワークフロー

あなたのプロジェクトに適した金属を選ぶには、部品番号と部品の背景が必要です。博士号は必要ない。必要なのは明確なプロセスだ。

ステップ1-荷重ケースと環境の定義

まず、金属部品が受ける荷重から考えましょう。負荷は静的か、繰り返し（疲労）か、衝撃か、あるいはその混合か。部品のクリープ（高温＋時間）は？腐食（海洋、化学物質飛散）、摩耗、紫外線はどうでしょうか？安全係数と、満たすべき規格に注意してください。安全ケージは衝撃と疲労に、タービンブレードはクリープと高温腐食に、橋の梁はトラック荷重と天候に繰り返しさらされます。

ステップ2-要件を仕様に変換する

シナリオを数値に変換する。塑性変形を避けるために目標降伏強度を設定し、部品が折れないように目標引張強度を設定する。磨耗に耐える硬さの範囲に注意する。疲労が重要な場合は、S-N曲線を入力する。延性が重要な場合は、最小伸びを設定します。例えば、構造用鋼を選択する場合、降伏強度は260MPa、引張強度は中強度鋼の典型である580MPaが必要かもしれません。これらの数値は、金属が変形や破壊を起こす前に耐えられる力を表しており、プロジェクトに適した金属を選ぶための鍵となります。別のプロジェクトでは、中程度の耐食性を持つステンレス・シートの降伏強度を246MPaとし、典型的な引張強度を600MPa近くにすることが求められるかもしれない。

ステップ3-トレードオフを評価する

次に、コスト、入手可能性、加工、接合、認証、リサイクル性といったトレードオフを比較検討する。聞いてください：

• あなたの店は CNCミル または CNCターン 合金ですか？高張力鋼の中には機械加工が難しいものもあります。一方、低張力アルミニウム鋼種は容易ですが、目標荷重を満たさない可能性があります。チタンはよく切れますが、適切な送り、速度、クーラントが必要です。マグネシウムの加工は速いが、切りくずの制御と火災の安全性を厳しくする必要がある。
• 溶接できますか？アルミニウムの種類によっては（2xxxや7xxxなど）注意が必要ですし、ニッケル合金の中には厳しい入熱管理が必要なものもあります。
• ステンレス、チタン、または超合金にシフトするような腐食や温度のリスクはありますか？
• 持続可能性やリサイクル率の目標はありますか？

ステップ4-意思決定マトリックスによるショートリスト

重み付けした基準で短い表を作る。3-5種類の合金に点数をつける。降伏、引張、密度、衝撃強さ、コスト、機械加工性、溶接性、耐食性を含む。ベスト2をショートリストにする。

ステップ5-分析とテストによる検証

応力のホットスポットと座屈をFEAで素早くチェックする。疲労が重要な場合は、S-N曲線を使用し、ノッチ感度係数を含めます。重要な部品については、サンプルを切り出し、万能試験機を使用してラボ試験を実施します。引張試験についてはASTM E8/E8MまたはISO 6892に従い、結果が比較できるようにする。必要に応じて硬度と衝撃を確認する。焼き戻しや熱処理を微調整することで、数値が改善される場合は、サプライヤーと検討する。

金属強度の試験方法と規格

金属の強度をテストする前に、次のような基準がある。 ASTM そして 国際標準化機構 一貫した信頼性の高い結果を保証します。以下は、さまざまな強度特性の測定に使用される主な試験方法です。

引張試験と降伏試験

引張試験では、応力-ひずみ曲線と0.2%オフセット降伏強さ（通常の設計点）が得られます。この試験はASTM E8/E8MおよびISO 6892によって明確に定義されています。結果はひずみ速度、試験温度、試験片の形状によって異なります。そのため、試験規格と入念な試験片の前処理が重要になります。この曲線からは、弾性率、均一伸び、面積減少率も得られます。

硬度と衝撃靭性

硬度は、強度と摩耗の迅速な代用品です。硬度は圧痕によって測定される：

• ブリネル（ASTM E10）は鋳物や粗い構造物に適している。
• ロックウェル(ASTM E18)は、鋼や多くの合金で一般的です。
• シャルピーVノッチ（ASTM E23）は、吸収される衝撃エネルギーを測定します。これは低温時や衝突構造で重要である。

一部の鋼材では硬度から引張強さを推定することができるが、それは大まかな目安として扱うこと。微細構造が変化すると（例えば、析出硬化アルミニウムとマルテンサイト鋼）、相関関係が変化します。

疲労とクリープ

繰り返し荷重については、ASTM E466（軸方向疲労）またはASTM E606（ひずみ制御）を使用する。疲労は単純な引張試験では表れません。表面仕上げ、切り欠き、平均応力によって、寿命は桁違いに変化します。熱による長期使用については、ASTM E139がクリープ試験に対応しています。エンジニアは、温度における破断までの時間を見積もるために、ラーソン-ミラーパラメータをよく使用します。

金属強度試験の精度は？

標準に従えば再現性は高いが、ばらつきは常にある。グリップの滑り、アライメントのずれ、断面がわずかにずれている場合などは、数値がずれる可能性がある。試験所では、校正された機械、厳密な温度管理、信頼区間を得るための繰り返し試験を行います。これが、「同じ」合金の異なるデータシートが必ずしも一致しない理由でもあります。

科学的な基礎知識なぜ金属は強いのか

強度は原子および微細構造レベルで定義され、金属が力を加えられたときにどれだけ変形に抵抗できるかを示す。金属の強さは、その原子と微細構造の挙動から始まる。原子がどのように結合するか、結晶粒がどのように形成されるか、転位がどのように動くか、これらすべてが金属がどのように変形に耐えるかを決定する。これらの科学的基礎を理解することで、異なる合金、さらには異なる熱処理が、なぜこのように異なる強度レベルを持つことができるのかが説明できます。

微細構造力学

結晶レベルでは、金属は転位運動によって変形する。転位をブロックするものは強度を上げる。これが、強度と硬度がしばしば一緒に上昇する理由であり、強度が金属が降伏前に吸収できる最大応力量である理由である。結晶粒が小さければ小さいほど境界が多くなるため、結晶粒径が小さくなるほど強度は上昇する（これがホール・ペッチ効果である）。溶質原子と析出物は転位を固定する。これが、固溶硬化と析出硬化がうまく機能する理由である。

加工と強化ルート

熱処理と冷間加工は内部構造を変化させる。鋼の焼入れと焼戻しは、強度と靭性のバランスをとるためにマルテンサイトを形成し、焼き戻す。時効硬化は、2XXXおよび7XXXアルミニウムに微細な析出物を形成し、究極強度を高める。冷間加工は強度を高めるが、延性を低下させる。最良の特性は、単にチャート上の最も高い数値ではなく、作業に適した微細構造から得られます。

ファミリー別合金化戦略

• UHSS/AHSSは、Cr、Mo、Vを使用し、ベイナイトまたはマルテンサイトを形成するために冷却を制御することが多い。
• アルミニウム2xxx/6xxx/7xxxは、析出硬化のために銅、マグネシウム、ケイ素、亜鉛に依存している。
• チタン（Ti-6Al-4V）は、強度と優れた破壊靭性のためにα-βミクロ組織を使用しています。
• ニッケル超合金は、高温での強度を保持するためにガンマプライム析出物を使用する。

アプリケーションとケーススタディ航空宇宙、EV、建築、高温

金属の強度が実際の性能にどう反映されるかは、使用される場所によって異なる。航空機や電気自動車から超高層ビルやタービンまで、各分野で強度、重量、コスト、環境のバランスは異なります。以下の例では、エンジニアが強度の原則をどのように適用して、各業界の厳しい設計目標を達成しているかを紹介しています。

航空宇宙選択のトレードオフ

航空機部品は限られた予算の中で、疲労、腐食、時には熱にさらされる。機体には、剛性と低コストのために高強度アルミニウムが使用されることが多い。チタンは、着陸装置、主要ファスナー、および一部のエンジン部品に、より高い強度対重量比と耐食性をもたらします。質量の減少なしに重い荷重を運ぶ必要があり、腐食が無視できない部品には、Ti-6Al-4Vを選択するのが一般的です。環境が非常に高温の場合は、ニッケル基超合金がデフォルトになります。

自動車とEV

EV航続距離は重量を押し下げるが、衝突安全性とコストは残る。そのため、材料が混在した設計になっている：セーフティ・ケージとクラッシュ・ゾーンにはAHSS、ボディ・パネルとバッテリー・エンクロージャーにはアルミニウム、カバーにはマグネシウムが使われている。コツは、異種金属間の接合とガルバニック腐食の管理である。また、トポロジーの最適化を賢く利用することで、引張と降伏のマージンを保ちながら質量を削減することもできる。

建設・インフラ

高強度構造用鋼は、安全基準を満たしながら、より軽量なスパンと迅速な建設を可能にする。梁の軽量化はクレーンの小型化と輸送エネルギーの低減を意味する。高強度構造用鋼の市場は、設計 規準がより高い鋼種を受け入れ、インフラ支出 がライフサイクル・コストと低体積炭素を目標にす るにつれて、着実に成長する。

高温および腐食性環境

タービンや化学プラントでは、インコ ネル鋼種やその他のニッケル合金が熱、 酸化、応力に対応する。一見したところ、ステンレス鋼の方が安価に見えますが、交換を繰り返したり、ダウンタイムが発生したりすることで、初期の勝利は帳消しになります。長年の使用による耐クリープ性と耐食性を加味すれば、「高価な」合金が最も低いライフサイクルコストを実現できる。

2025 強力金属の市場動向、価格、供給

金属の強さは工学的なものだけではなく、経済的なものでもある。世界的な需要、原料コスト、サプライ・チェーンの安定性はすべて、産業界が実際に使用する金属を形成する。ここでは、主要な強靭な金属の2025年の市場動向、価格、供給見通しのスナップショットを示す。

スチール概要

世界の粗鋼生産量は年間20億トン近くに達し、中国がその約半分を占めている。短期予測では、2025年の需要は1桁台前半の緩やかな伸びとなる。価格は地域と製品によって異なり、米国の熱間圧延コイルは最近の四半期でトン当たり数百ドル台後半、欧州のフラットも同様の帯域で推移している。建設、自動車、サービスセンターが出荷の大部分を吸収している。高い降伏強度を必要とする多くのプロジ ェクトでは、重量が重要でない場合、MPa 当たりの価 格は依然として鋼材が最も優れている。

アルミニウムの概要

アルミニウムの一次生産量は年間7,000万トンを超え、アジアからのシェアが大きい。2025年の需要は、EV、再生可能エネルギーハードウェア、パッケージングによって支えられている。最近の取引所価格はトン当たり$2,400～2,600のレンジで堅調に推移しており、低炭素金属にはプレミアムがついている。6xxxおよび7xxxシリ ーズの軽い質量と高い強度対重量は、航続距離と積載量 が重要な場合、アルミニウムを候補に挙げ続ける。

チタンとマグネシウム

チタンはニッチだが、航空宇宙や医療分野で成長している。決して安くはないが、耐食性に優れ、塩水中での衝撃強度が高い高強度金属が必要な場合には、勝るものはない。マグネシウムは、剛性と腐食管理が設計とコーティングでカバーされる軽量ハウジングの有力な候補であり続けている。どちらの金属も、特殊加工と安定したサプライ・チェーンに依存している。

EVは鉄からアルミニウムに置き換わるのか？

それは部品による。クロージャーやバッテリートレイでは、質量の削減によりアルミが勝つことが多いが、衝突構造では衝撃強度とコストによりAHSSが依然としてリードしている。ほとんどのEVは、オールアルミやオールステルのボディではなく、混合材料戦略を採用している。

強さを超えて：重量、疲労、温度、持続可能性

強度は物語の一部に過ぎない。実際の設計では、エンジニアは重量、疲労寿命、温度限界、持続可能性などの要素も考慮します。最良の金属とは、単に最も強いということではなく、実際の使用条件下で強度と軽量性、耐久性を維持できるものなのです。

強度対重量およびエネルギー効率

質量が小さいほどエネルギー使用量は減る。これは飛行機、トラック、EVに当てはまる。強度重量比が高ければ、より少ない金属で同じ荷重を運ぶことができる。これにトポロジーの最適化を組み合わせれば、より少ないキログラムで強度目標を達成できる。この変化はコストと航続距離に波及する。

温度、腐食、疲労寿命

強度の数値は多くの場合、室温での値である。実際の部品は、熱、塩分、紫外線、振動、衝撃に直面する。アルミニウムは適度な熱で強度を失います。一部の鋼材は冷えると脆くなります。疲労は、究極の強度をはるかに下回る部品を破損させる可能性がある。ノックダウン・チャートをチェックしたり、コーティングを選んだり、環境に適した合金に変えたりすることは、有益なことです。

持続可能性とリサイクル性

鉄鋼とアルミニウムはリサイクル率が高い。リサイクルされたアルミニウムは、一次産品と比較して大きなエネルギーを節約できる。現在、一部のバイヤーは、原産地証明付きの低炭素金属を要求している。部品を分解し、単一金属で組み立てられるように設計することは、将来のリサイクルに役立ちます。

海洋環境に最適な金属は？

一人勝ちということはない。ステンレスは適切なグレードとデザインでうまく機能する。余裕があり、長寿命が必要ならチタンがトップクラスだ。コーティングの施されたアルミも良いが、ガルバニックペアに注意すること。ファスナー、隙間、混合金属が成功を左右することが多い。

主な収穫と次のステップ

適切な金属を選択することは、データ、設計、現実世界の限界のバランスをとることを意味する。材料を最終決定する前に、簡単なチェックリストを実行し、性能やコンプライアンスを損なう可能性のある一般的な間違いに注意することが役立ちます。以下は、スマートで信頼性の高い金属選択を導くための重要な要点と次のステップである。

決定チェックリスト

• 負荷タイプ：静的、繰返し、衝撃、クリープ？
• 環境：温度、腐食、摩耗？
• 目標：降伏MPa、引張MPa、硬度、伸び？
• 疲労：S-Nデータと表面仕上げ？
• 製造：CNCフライス加工、CNC旋盤加工、成形、溶接?
• コストと可用性：リードタイムとスペック要件？
• 持続可能性：リサイクル・コンテンツ、具体化炭素？
• 規格：試験方法、認証、トレーサビリティ？

避けるべき落とし穴トップ5

• 引張強度と降伏強度の設計チェックにおける混同
• 温度や疲労によるノックダウンを無視する
• 検証なしに硬度から引張強さへの変換に頼る
• 機械加工性や溶接性の限界の見落とし
• 注文書に記載されている正確な合金と熱処理を確認しない。

実践的製造ノート：フライス加工、旋盤加工、成形

チャートからチップに移行するとき、細部が重要になります。CNC旋盤加工は、安定した切り屑形成が可能な材料を好みますが、ひずみのある合金は、チップブレーカーと調整された送りが必要になることがあります。高強度鋼のCNCフライス加工では、低い表面速度と堅牢な固定具を使用します。チタンは、鋭利な工具、高圧クーラント、熱を管理するための安定したかみ合わせを必要とします。マグネシウムの加工は非常に高速ですが、粉塵と切り屑を管理し、防火規則に従わなければなりません。薄板の場合、成形の限界は、単に極限引張強さだけでなく、延性とひずみ硬化曲線に結びつきます。疑問がある場合は、サプライヤーに正確な鋼種と調質に関する加工性と成形に関する注意事項を尋ねてください。U-Needのような専門会社は 精密CNC加工 また、困難な合金のための詳細なガイダンスやカスタムパーツを提供し、お客様の設計が強度や公差の要件を満たしていることを保証します。

シンプルなセレクション・ストーリーですべてをまとめる

例えば、振動を伴う静的荷重を保持し、厳しい質量予算に適合し、暖かいバッテリーパックの近くに置かなければならないブラケットを選ぶとします。まず重量から考え、アルミニウム7xxxとチタンに注目します。バッテリーの熱はアルミニウムを打ちのめし、パーツの取り付け穴には繰り返し荷重がかかります。チタンは疲労と熱の面でアルミを上回ります。スチールの方が安価ですが、質量が大きいため、範囲が狭くなります。簡単な決定マトリックスとFEAチェックでは、わずかな差でチタンが勝っている。データシートから降伏と引張目標を確認し、ASTM E8で引張クーポンを実行し、疲労試験でボルトパターンを検証します。CNCフライス加工の送りと速度を調整し、試験証明書付きの在庫を注文し、部品をリリースします。

よくあるご質問

金属の強度とは？

強度とは基本的に、金属が永久に曲がったり折れたりするまでに、どれだけの力や負荷を受けることができるかということである。専門用語では、エンジニアは降伏強度（永久に曲がり始める点）と引張強度（実際に破断する点）を見ます。用途によっては、圧縮強さ（どれだけ圧縮に耐えられるか）や衝撃強さ（割れる前にどれだけの衝撃に耐えられるか）も調べます。日常的な言葉で言えば、強度はその金属が圧力にどれだけ耐えられるかを示す。例えば、鉄骨の梁が高層ビルを支えているのは、引張強度と降伏強度が高いからであり、アルミニウムのような柔らかい金属はすぐに変形してしまうかもしれない。つまり、強さとは、金属が永久に変形したり破壊したりする前に、どれだけの応力を受けることができるかということなのです。

最強の金属トップ10は？

金属や合金を室温での極限引張強さ（UTS）、つまり破断するまでに受けることのできる最大応力によってランク付けすると、エンジニアリングの分野でよく使われる「トップ10」リストになります。正確な順位は組成、処理、温度によって変動する可能性があるが、これは現実世界のスナップショットを示すものである：

注：炭化タングステンのように鋼鉄よりも硬い素材もあるが、技術的には純粋な金属ではなく、サーメット（セラミック＋金属の複合素材）である。

最も弱い金属は？

一般的な構造用金属について言えば、マグネシウムは強度チャートの下限に位置し、引張強度は180～350MPa程度である。鋼やチタンに比べると柔らかいが、侮ってはいけない。非常に軽量であるため、絶対的な強度よりも重量の削減が重要な航空宇宙や自動車部品に重宝される。鉛や錫のような金属はさらに弱いが（100MPa以下）、例えば鉛はシールドに、錫はコーティングに使われるなど、構造的な負荷ではなく別の理由で使われる。そのため、マグネシウムは生の数値では「最弱」だが、それでも強度対重量で大きな優位性を持っている。

引張強さで最も強い金属は？

純粋な金属だけを数えれば、タングステンが最も高い引張強度で圧勝しています。しかし、実際のエンジニアリング用途では、超高強度鋼やニッケルベースの超合金は、成形、溶接、特定の条件下での処理が可能なため、実際にはタングステンよりも優れています。タングステンは密度が高く、機械加工にはもろいのですが、強度が高く加工しやすいのです。

鋼鉄の100倍の強度を持つ素材とは？

この言葉は通常、ハニカム状に配列された炭素原子の単層であるグラフェンを指す。実験室でのテストでは、グラフェンは重量比で鋼鉄の約100倍の引張強度を示した！しかし、これは金属ではないので、車のシャーシを作ることはできない（まだ）。薄膜で信じられないほど強く軽い、未来的な不思議な素材だが、実用的な用途で鉄やチタンのような伝統的な構造金属に取って代わるにはまだほど遠い。

CNCマシンはどのくらいの厚さの金属を切断できますか？

どのようなCNCマシンを使い、どのような切削加工を行うかによる。

• CNCフライス盤は、回転するカッター（エンドミル）で金属を削ります。その限界は「厚さ」ではなく、工具のリーチと剛性です。深さ75～150mmのポケットをフライス加工するのが一般的ですが、それ以上深くするには、リーチの長い特殊な工具や多段階のセットアップが必要です。
• CNCレーザーカッターは、レーザー出力（2～10kWが一般的）にもよるが、6～25mmの鋼をスライスすることができる。
• CNCプラズマ切断は、25～50mm以上の鋼材を扱うことができ、厚板加工に最適です。
• チタンやインコネルなど、ほとんどの金属を50～150mm以上切断できる。

要するに、"最大厚さ "というものは存在せず、マシンパワー、ツールの種類、セットアップの安定性がすべてなのだ。

鋼鉄より硬い金属は？

引張強さではなく硬さに関しては、いくつかの材料が典型的な鋼鉄に勝る。例えば、炭化タングステンははるかに硬い（切削工具やドリル・ビットに使用される）。また、クロムコーティングは硬度スケールでより高いスコアを示し、表面を摩耗から保護します。工具鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼の中にも、熱処理を施すと非常に硬くなるものがありますが、その代わりに靭性が失われる可能性があります。要するに、「硬い」＝「強い」とは限らないのです。硬度は傷や摩耗に対する抵抗力を高め、強度は金属の破壊に対する抵抗力を高めます。硬度は傷や磨耗に強く、強度は金属が壊れにくくなります。

参考文献

https://www.astm.org

https://www.iso.org