「機械構造用合金鋼」
「機械構造用合金鋼」とは？
「機械構造用合金鋼」とは、一般機械、産業用機械、輸送用機械などの構造用材料として用いられ、強度と靱性（じんせい）をそなえた合金鋼です。
高炭素鋼にＮｉ（ニッケル）Ｃｒ（クロム）とＭｏ（モリブデン）などを添加して焼き入れ性を良くした合金鋼で、「JIS G 4053 機械構造用合金鋼鋼材」に規定のある鋼材になります。
焼き戻しに対する特性も良いので、熱処理（調質）をして高強度を出すことができます。
機械構造用炭素鋼とは？
「機械構造用合金鋼」と似ている名称の「機械構造用炭素鋼」とは？
機械構造用炭素鋼とは、「鉄」に炭素(C)を0.10～0.60%含有するものを示します。
一般にはS〇〇C材と呼ばれ、SとCの間に数字が表示されています。この数字は規定されている炭素量の代表値(中間値またはその近似値)を示します。
一般に炭素量が多いほど高い硬さが得られます。高硬度が得られる理由は、鋼中では炭素は鉄と化合して硬質の炭化物(セメンタイト：Fe3C)を形成するためだとされています。
「機械構造用合金鋼」の種類
「機械構造用合金鋼」には、成分の割合により以下のような7種類があります。
- ニッケルクロム鋼鋼材
- ＳＮＣ＊＊＊
- ニッケルクロムモリブデン鋼鋼材
- ＳＮＣＭ＊＊＊
- クロムモリブデン鋼鋼材
- ＳＣＭ＊＊＊
- マンガン鋼鋼材
- ＳMＮ＊＊
- マンガンクロム鋼鋼材
- ＳMＮC＊＊
- アルミニウムモリブデン鋼
- ＳＡＣＭ＊＊
※ＳＷＣＨ１０Ｒで作ったボルトが通常、強度区分４．８です。
「機械構造用合金鋼」の選定方法
- 硬さが必要な時
- 炭素量（C）の多い鋼種を選ぶ。
- 引張強さが必要な時
- 炭素量（C）が多く、クロム（Cr）やモリブデン（Mo）を含有する鋼種を選ぶ。
- 靭性が必要な時
- 炭素量（C)が少なく、ニッケル（Ni）やマンガン（Mn）を含有する鋼種を選ぶ。
- 引張強さと靭性が必要な時
- クロム（Cr）、モリブデン（Mo）およびニッケル（Ni）すべてを含有する鋼種を選ぶ。
- 内部強度が必要な時（大型部品など）
- マンガン（Mn）、クロム（Cr）、モリブデン（Mo）などを多量含有する鋼種を選ぶ。
「機械構造用合金鋼」の代表的な鋼材の成分（単位：%）
●ニッケルクロム鋼鋼材
| 種類 | C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
- |
●ニッケルクロムモリブデン鋼鋼材
| 種類 | C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SNCM240 | 0.38～ 0.43 |
0.15～ 0.35 |
0.75～ 1.00 |
0.035 以下 |
0.04 以下 |
0.40～ 0.70 |
0.40～ 0.60 |
0.20～ 0.30 |
| SNCM439 | 0.38～ 0.43 |
0.15～ 0.35 |
0.60～ 0.85 |
0.035 以下 |
0.04 以下 |
1.65～ 2.00 |
0.70～ 0.90 |
0.20～ 0.30 |
●クロムモリブデン鋼鋼材
| 種類 | C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SCM435 | 0.33～ 0.38 |
0.15～ 0.35 |
0.60～ 0.90 |
0.03 以下 |
0.03 以下 |
0.25 以下 |
0.90～ 1.20 |
0.15～ 0.30 |
| SCM440 | 0.38～ 0.43 |
0.15～ 0.35 |
0.60～ 0.90 |
0.03 以下 |
0.03 以下 |
0.25 以下 |
0.90～ 1.20 |
0.15～ 0.30 |
●マンガン鋼鋼材
| 種類 | C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMN443 | 0.40～ 0.46 |
0.15～ 0.35 |
1.35～ 1.65 |
0.030以下 | 0.030以下 | 0.25以下 | 0.35以下 | - |
●マンガンクロム鋼鋼材
| 種類 | C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMNC420 | 0.17～ 0.23 |
0.15～ 0.35 |
1.20～ 1.50 |
0.030以下 | 0.030以下 | 0.25以下 | 0.35～ 0.70 |
- |
●アルミニウムモリブデン鋼
| 種類 | C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SACＭ645 | 0.40～ 0.50 |
0.15～ 0.50 |
0.60以下 | 0.030以下 | 0.030以下 | 0.25以下 | 1.30～ 1.70 |
0.15～ 0.30 |
※上記は代表的な鋼材の成分表です（鋼材の種類は 40 種類ほどあります）。
「機械構造用合金鋼」の主な採用例
自動車関連（ギヤ、シャフト、インナー・アウターレースなど）
建設機械関連（ギヤ類、ピニオン、シリンダーシャフトなど）
「機械構造用合金鋼」製品事例
| SCM435 | |
|---|---|
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関連LINK
| 関連LINK | ||
|---|---|---|
| 一般的な材質 | ||
鋼 |
ステンレス |
黄銅（真鍮） |
アルミニウム |
マグネシウム |
プラスチック |
チタン |
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|
| 特殊な材質 | ||
| 【高強度材質】 | ||
ボルト用SNB材 |
超々ジュラルミン |
SUS304CUN
|
A2-70六角ボルト |
A2-70六角ボルト |
機械構造用合金鋼 |
| 【高耐食材質】 | ||
マリンステンレスMS-270 |
チタンを上回る材質シリーズ |
SUS329J4L |
ハステロイ |
SUS316.SUS316L |
|
| 【耐熱材質】 | ||
SUS310S耐熱材 |
インコネル (Inconel®)
|
ボルト用SNB材 |
【材料規格の指定】 |
||
JIS G 4303 SUS304 鋼材指定 |
