金属材料の材質の違いと特徴

Question

設計で材料選定をしているのですが、どのようなものを使ったらいいのかわかりません。候補はS45C,SCM415,SCM435なのですがそれぞれどのような用途に使用すればいいのか教えてください。
S45CなどS□□CとSCM415などのSCM□□□では材質的にどのような違いがあるのでしょうか？
S45C,SCM415,SCM435はそれぞれどのような特徴や違いがあるのですか？
(硬さや熱処理などでどう違うのか？)教えてください。よろしくお願いいたします。

Accepted Answer

この森のNo.30026でも似た内容の質問があり、回答しました。
この森の投稿検索で、S45C SCM435 ｷｰﾜｰﾄﾞ検索　すべてからの検索
で検索しても出てきますので、確認してみて下さい。
さて、
? S45C,SCM415,SCM435の硬さや熱処理は、資料?素材ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽの
　 機械構造用炭素鋼鋼材（S45C等）の[材料特性]をｸﾘｯｸ確認
　 ｸﾛﾑﾓﾘﾌﾞﾃﾞﾝ鋼鋼材（SCM415,SCM435）の[材料特性]を　↑
して下さい。
そして、硬度と引張応力は、ある程度までは比例するので、その
資料は、資料?硬度換算表ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽを確認下さい。

また、他の材料は、以下URLを素材に関する資料の鉄鋼記号の分類別
一覧や鉄鋼記号の見方を参考に、資料?素材ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽで確認下さい。

それに、基本的な内容は、
＊ 機械構造用鋼の選び方と熱処理特性
　 の特に４．JISによる機械的性質の比較を
＊ 熱処理のやさしい話
　 は全般を
確認してみて下さい。

Answer

厳しいようですが、この手の質問は学問になります。
金属材料学の書籍を一冊でいいから購入すべきです。
微量元素混入がどのような効果をもたらすのか。
炭素当量とは何か。
鋳鉄、鋳鋼、非鉄金属の違いは何か。
S45C、SCM435、ScMnH、Hcr等の英数字の他に日本語表記があるはずです。
日本語ですので必ず理解できます。

Answer

炭素鋼は炭素の量で焼入焼戻し後の強さが決まります。
JIS G 4052-1979 焼入性を保証した構造用鋼鋼材（Ｈ鋼）を
ながめてみると違いがわかってくると思います。
　炭素量の低いものは、浸炭焼入れ焼き戻しなどが基本となります。
曲げ強度や摩耗が必要で、塑性加工が必要なときに選択します。
　SCM435などは、高強度ボルトの大量・低コストの際えらびます。
高強度の割りには塑性加工しやすいです。
　鋼材・ステレス・アルミの材料選びの初歩を学ぶなら、
どこかで、ねじのJISハンドブックの強度関係を手に入れて、それぞれのボルトやねじの機能と要求と強度をもとに材質・熱処理を比べると、初歩の金属材料選択の基本がわかってくると思います。
　昔の経験からのアドバイスです。
ねじの総合カタログにも付録に抜粋がある。http://www5a.biglobe.ne.jp/~nejimats/nejikata_new.htm

Answer

S45Cは炭素鋼、SCMは合金鋼です。（詳しくは下記URLを参照下さい。）
数字は炭素量を表していますが、（S45Cなら炭素量0.45％）その他成分でも
変わってくるので一概には言えないのですが、炭素量が違うと熱処理後の硬度が違います。（炭素量の多いほうが、硬度が上がります）

治具等の設計時には、あまり気に掛けませんが、年間で数万・数十万個の製品設計の場合は材料費が大きく、利益に響きます。
ですので私は、構造・機能的にオーバースペックにならないように材料を選定しています。
ちなみにここで上げたS45Cよりもｸﾛﾑﾓﾘﾌﾞﾃﾞﾝ鋼（SCM***）のほうが、材料費
は高いです。

Answer

私が初心の頃に勉強しました「JIS鉄鋼材料入門  著者：大和久 重雄」は、
現在改訂版となっているようですが、初心者にも判り易くしかも意外に詳しい
のでコレ等の文献を自費でも構わないと私は思うが購入し勉強する事を薦める

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