SS400,S45C,S50C,S55Cの違い

Question

はじめまして。材料に関しては素人なので
基礎だと思いますが、どうか教えてください。

SS400,S45C,S50C,S55Cの違いは
どのようなものなのでしょうか？
SSとS**Cは規格の違いということは
知っていますが、具体的にはなにが
違うかわかりません。
　また、S**Cは炭素の％ですよね？
もし、S45C指定のものにそれ以上の
ものを使っても良いのでしょうか？
また、それ指定ということはどんな
目的・意図があるのでしょうか？

どうか教えてください！

Accepted Answer

この表だけで全部の質問の答えが出ると思います。
http://www.coguchi.com/data_s/tokusyu/tokusyu1/

Answer

回答４のsyo002です。製作しているものが大量生産品か一品物かで材料選択も違ってきます。一品物であれば材料単価や加工費が少々高くなっても一品なのであまり変わらないのであまり選定に時間をかけず、安全をみてＳＣでなくＳＣＭを使うことがありますが、大量生産であればコストダウン設計に時間を費やすこともあります。回答６の快削材の採用やその他の工夫でコストダウンします。たとえば他社では疲労限を考慮しＳＣＭ４３５Ｈを使っているが、工夫によりＳ４５Ｃで要求する品質が確保できればコストで優位になります。要求する品質とは何か、それを最低のコストで実現できれば競争力があることになります。このあたりがモノづくりのノウハウ、技術であると思います。
SUS304の快削材はSUS303というのがあります。これは硫黄を多く含有し切削性を上げています。

Answer

ども、旋盤屋です。
指定の材質は、価格に反映されています、
意味はともかくそれ以上（多分数字の大小だと思いますが）でも、
それほど困らないと思いますが、一応確認は必要でしょう。
自分的には、それ以上の物を使って良いかというと、
S４５C指定のところをS４５CL（４５C快削）だと有りがたいなぁ、と聞こえてしまいますね＾＾；

S45Cに対してS45CLは、被削性を良くするために鉛の含有量を増やしてあるもので「45C鉛快削」などと呼ばれる場合も有ります。
ちなみに、SUS316に対してSUS316Lの場合、LはLow Cabonを意味して、炭素量を減らして耐腐蝕・耐化学変化の性能を上げてある物で、原子炉部品等に使います。

Answer

「具体的にはなにが違うかわかりません。」
意地悪な言い方すると、MMHさんの違いが分からないとは、
何についての違いがわからないということでしょう？
っとツッコんでみました。

それは置いといて、ＳＳ材とＳＣ材は自分の場合、
ＳＳ材は装置を載せる架台、フレーム（＝俗に製缶品の類）はＳＳ材を使用
します。
これは、架台、フレームは生の鋼材のままの性能で十分という理由からです。
また、ＳＣ材・SUS・アルミより安く溶接し易く作り易いため。
その他機械部品でも、熱処理しないものはＳＳ材にて軸物や板物を作ります。
簡単に言うなら、ＳＳ材以上の性能が必要な時にＳＣ材やＳＣＭ材を選択する
ということです。
よって、基幹部分以外は殆どＳＳ材となりますね。
ＳＣ材は鋼材の表面に高周波焼入れをして硬くし、耐摩耗性を上げて
摺動する部分に使用したりします。
その他の使用方法としては調質をしてある程度じん性を上げた上で、
表面処理して表面硬度を上げて使用したり、ズブ焼入れをして鋼材の硬さを
増大させることにより引張強度を上げて、強度的に強い部品にします。
（許容応力が熱処理することにより上がる）

ＳＣＭ材は炭素量が少ないため、浸炭焼入れをして特に耐摩耗性や
じん性を要する軸物や歯車に使用します。
焼入れ性を保証したSCM435Hはあるのは知っていますが使用したことは
ありません。（そこまで必要な場面がないからなのだと思います）

「S45C指定のものにそれ以上のものを使っても良いのでしょうか？」
”指定”という日本語はそれを使用しなさいと言うことですよね・・・
何を聞きたいのか分かりませんでした。

「それ指定ということはどんな目的・意図があるのでしょうか？」
設計者以外誰にも分かりません。
ＳＣ材だからこうだ！と言う一般論で全てが設計されているわけでは
ないですから。

簡単ですが参考にしてください。

Answer

とりあえず鉄だったらなんでもいいところにはＳＳ４００を使います。（たぶんSS400と図面に書いてあっても今は中国製の安いミルシートもついてこない引張り強さが400ＭＰａあるかわからないものも使われています。）
Ｓ45Ｃと50Ｃの違いは回答３の「参考」を見てもらえばわかりますが、ＪＩＳ規格と流通している鋼種が若干マッチしないところがあり、Ｓ45Ｃ丸棒はＳ45Ｃですが、Ｓ45Ｃ角鋼はＳ50Ｃになります。熱処理して使いたいのであればＳ45Ｃではなく、ＳＣＭ435Ｈを使用することをお勧めします。

追記します。
まず炭素鋼は炭素量が増えるとそれに比例して焼入れしたときの硬さが増します。金属材料は硬さが増すと引張り強さも増します。
（炭素量と硬さの近似式、硬さと引張り強さの経験式は私の過去回答から検索してください。）
硬さが増すと反比例してじん性がなくなります。（硬くなるともろくなる。）このあたりを加味して材質を選択します。
熱処理する場合Ｓ45Ｃなどの一般構造用炭素鋼は焼きいれ性が悪く、直径20mm以上になると内部まで焼きが入りません。（質量効果という）そこでSCMのような合金鋼を選択します。SCM435HのHは焼き入れ性を保証したH鋼です。

Answer

簡単に言えば、強度と成分の違いです。S45Cの４５は炭素含有量で４００というのは引っ張り強さです。同じ炭素鋼なので切削する側からしたら違いがよくわかりませんが・・・

SS400,S45C,S50C,S55Cの違いとは？