SCM435とは?クロムモリブデン鋼の基本
この記事の位置づけ
この記事は、初学者向けの技術メモです。材料選定・熱処理条件・加工条件の判断はJIS規格・材料メーカー資料・設計資料を確認してください。
ざっくり言うと
高強度ボルトや重要な機械部品の図面を見ると、「SCM435」という材種が出てくることがあります。
これはJIS規格のクロムモリブデン鋼(Chromium-Molybdenum Steel)で、S45Cなどの炭素鋼より高い強度・靭性を持つ合金鋼です。
「Sは鋼(Steel)、Cはクロム(Cr)、Mはモリブデン(Mo)、数字は炭素量などに関連する区分」という読み方が入口になります。
主なポイント
- SCM435はJIS規格の機械構造用合金鋼
- クロム(Cr)とモリブデン(Mo)を添加した合金鋼
- S45C(炭素鋼)より焼き入れ性が高く、大断面でも均一に硬化しやすい
- 強度・靭性・耐疲労性のバランスが良い
- 自動車・航空・産業機械の重要部品に使われる
S45Cとの主な違い
| 項目 | S45C | SCM435 |
|---|---|---|
| 種類 | 機械構造用炭素鋼 | 機械構造用合金鋼 |
| 添加元素 | なし(炭素鋼) | Cr・Mo |
| 焼き入れ性 | 中 | 高い(大断面でも焼き入れが入りやすい) |
| 強度(焼き入れ後) | 中 | 高い |
| 靭性 | 中 | 高い(粘り強さがある) |
| コスト | 低め | やや高め |
| 被削性 | 良 | やや低下 |
SCM435の主な用途の入口
- 高強度ボルト・スタッドボルト
- クランクシャフト・カムシャフト
- 歯車・シャフト類
- 圧力容器のボルト
- 金型の部品(一部)
焼き入れ・焼き戻しとの関係
SCM435は焼き入れ・焼き戻しで高強度を発揮します。
焼き戻しの温度によって強度と靭性のバランスが変わります。高温焼き戻し(約550〜650℃)では靭性を確保しながら高強度を得ることができます。
JISボルト規格(JIS B 1051)で規定される強度区分10.9・12.9のボルトには、SCM材(クロムモリブデン鋼)が使われる場合があります。
※ 熱処理条件の詳細は規格・メーカー資料を確認してください。
注意点
SCM435はS45Cより加工硬化しやすく、工具への負担が大きくなる場合があります。切削条件(Vc・F・切り込み)を炭素鋼より低めに設定することが多いです。
また、溶接性はS45Cより劣る傾向があります。溶接が必要な場合は予熱・後熱処理の検討が必要です。
材料の選定は機械的性質だけでなく、コスト・加工性・調達性のバランスで行ってください。