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機械構造用炭素鋼の性質と用途

May 23, 2023 伝言を残す

S45C/S50Cは鋼の一種で、通称「機械構造用炭素鋼」と呼ばれています。


これは炭素含有量が 0.3 パーセントを超える硬鉄に属します。
S45C/S50Cの特徴
炭素鋼=炭素鋼を含む
S45C は炭素含有量が約 0.45 パーセントの炭素鋼で、材料記号の数字 45 は炭素含有量を表します。 比較的安価で広く使われている材料です。 S50C には約 0.5% の炭素が含まれています。
S45CとS50Cの違い
上で述べたように、この 2 つの違いは炭素含有量にあり、それ以外は同じです。
S50C は炭素含有量が高いため、焼入れ時の硬度は若干高くなります。
一般的にS45Cは円形、S50Cは角材として流通しています。
S45CとS50Cのメリット・デメリット
SS400とは異なり、主要5要素の含有量が固定されています。
組成が特殊であるため、材料サプライヤーやバッチの違いによって生じる品質の違いが軽減されます。 主要な金属元素は何ですか?
焼き入れにより硬度が増加する可能性がある
0.3% 以上の炭素を含む鉄は焼き入れによって硬化できます。
処理方法にもよりますが、完全焼入れの場合、S45Cの硬度はHRC45程度、S50Cの硬度はHRC50程度となります。
S45CとS50Cのメリット・デメリット
焼入れ中に偶発的な変形が発生する可能性があります
。 形状によっては焼入れにより変形する場合があります。
特に細長い材料は変形が大きく、焼入れには適しません。
薄い材料の硬度を上げたい場合は、硬質クロムメッキをおすすめします。
S45Cでも焼入指令はありません。 これは面白いですか?
S45C/S50Cは使用前に必ずしも焼入れする必要はありません。 S45C、S50CはSS400に匹敵する流通性の良さと低価格という特徴を持ち、非常に有用な材料です。 また、前述の通りSS400に比べて品質が安定しています。
「焼き入れの仕方が分からないけど、一時的にS45Cを使っている」という状況はよくあります。
加工方法
機械加工
加工性もかなり良く、削りやすい材質と言えます。
ただし、焼入れ後は硬度が高くなるため、研磨で仕上げるのが一般的です。
溶接
S45Cには一定量のカーボンが含まれているため、溶接時の焼き入れにより表面割れが発生する場合があります。 溶接できない素材ではありませんが、溶接には適していません。
溶接が必要な場合は、マイクロコントローラーの材質が適しています。
表面処理と焼入れについて
メッキ
S45CやS50Cは防錆性があまり強くないため、腐食防止や耐摩耗性向上のためにコーティング処理が行われることが多いです。
低価格・高精度だが防錆効果が低い「黒染め」、高精度で膜厚管理が容易な「化学ニッケルめっき」、焼き入れなしで高品質な硬度が得られる「硬質クロムめっき」。

S45CはHRC45以上に焼入れすることで機械的強度を高めることができます。 ただし、硬いということは壊れやすいということでもあるので、使う場所には注意が必要です。
特に軸のおねじ部が焼き入れされている場合、ねじ部が破損しやすくなります。 この場合、私たちが提案するのは、

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