金属の切削加工とは？│種類、特徴、メカニズム、被削性について
みがき特殊鋼とは？みがき特殊鋼の種類や、それぞれの鋼材の特徴、記号の意味、関連するJIS規格などについて解説します。
みがき特殊帯鋼とは、熱間圧延後に冷間圧延を施した材料であり、JIS規格（JIS G3311:2021）によると幅600mm未満の帯鋼、または切板と定義されています。
また、用途に応じて冷間圧延後に焼なまし（熱処理）を行うことが可能であり、寸法精度に優れ、美しい表面肌をもつことが特徴です。
JIS規格（JIS G3311:2021）ではみがき特殊帯鋼として、炭素鋼（9種類）、炭素工具鋼（6種類）、合金工具鋼（6種類）、クロム鋼（3種類）、ニッケルクロム鋼（3種類）、ニッケルクロムモリブデン鋼（4種類）、クロムモリブデン鋼（4種類）、ばね鋼（3種類）、マンガン鋼（2種類）
の合計40種類が規定されています。
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| 炭素鋼 | S30CM S35CM S45CM S50CM S55CM S60CM S65CM S70CM S75CM |
炭素工具 | SK120M SK105M SK95M SK85M SK75M SK65M |
合金工具鋼 | SKS2M SKS5M SKS51M SKS7M SKS81M SKS95M |
ばね鋼 | SUP6M SUP9M SUP10M |
クロム鋼 | SCr420M SCr435M SCr440M |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ニッケルクロム鋼 | SNC415M SNC631M SNC836M |
クロム モリブデン鋼 |
SCM415M SCM430M SCM435M SCM440M |
ニッケルクロム モリブデン鋼 |
SNCM220M SNCM415M |
マンガン鋼 | SMn438M SMn443M |
炭素鋼は炭素工具鋼より炭素量が低目で、不純成分の規制も緩やかになっております。
ある程度の強度と粘り強さを必要とするような一般的な用途に適しています。
炭素量の低いものは、生材の加工性はよくなりますが焼入のムラが生じ易いので温度管理、冷却方法等の注意が必要です。
事務機、電気、機械等の構造部品やバネ、座金、クラッチ部品、トムソン刃、ベアリング部品等に使われます。
炭素工具鋼は、加工前または加工後に熱処理を行なうのが一般的であり、焼入れ・焼き戻しを行うことで硬度を高めることができます。また、その加工性、焼入性、製品性能、価格等の理由から、みがき特殊帯鋼のなかで最も広く使われています。
炭素量の高いものほど焼入後の硬さが上がるため、刃物類には炭素量の高い鋼種が選定されます。
汎用的な用途で入手性を求めるのであれば、流通量の多いSK85MやSK95Mを選定されることをお勧めいたします。
刃物、切削具、工具のように硬いものからバネ、ゼンマイ、メリヤス針、ホーン、メジャーテープ、座金のように弾性や靱性を必要とするものまで、あらゆる分野に使用されます。
TE2(SKS81相当), SK95M(SK4M), SK85M (SK5M)
炭素工具鋼にタングステン、クロム、バナジウムなどを添加した合金鋼であり、炭素工具鋼に比べ、耐熱性、耐磨耗性、耐衝撃性に優れています。また、硬度が高いため加工性はあまり良くないのも特徴です。
カッター、ハクソー、メタルバンドソーといった刃物、切削工具や、たがね、ポンチなどの耐衝撃工具に使われています。
炭素鋼にクロム（Cr）を添加した合金鋼であり、耐摩耗性、焼入れ性に優れています。
低炭素クロム鋼は、肌焼鋼として使用されます。
自動車部品、ボルト、工具、歯車等に使われています。
炭素鋼にクロム（Cr）とモリブデン（Mo）を添加した代表的な構造用合金鋼で、焼入、焼戻を行なうことによって中程度の強度と粘り強さが得られる材料です。これらの素材は硬さも低く加工性に富んでおり、焼入性もよく、多少冷却速度が遅くても焼が入り、歪の発生も少なくなります。
事務機、電気、機械部品、トムソン刃、チェーン部品等に使われています。
炭素鋼にクロム（Cr）、ニッケル（Ni）を加えた合金鋼です。Niを加えることにより靭性を向上させており、耐食性、耐摩耗性に優れています。また、焼鈍を行うことで加工性が向上します。
車軸、シャフト、歯車などに使用されています。
炭素鋼にニッケル（Ni）、クロム（Cr）、モリブデン（Mo）を添加した合金鋼であり、焼入れ性、靭性、強度に優れています。Niを添加しているためSCM材と比べてコストはあがりますが、機械構造用合金鋼のなかでは、最も機械的特性に優れています。
強度が求められる大型軸類や精密歯車、航空部品などに使用されています。
炭素鋼にマンガン（Mn）を添加し、引張強さ、伸びを向上させた合金鋼です。
価格も合金鋼のなかでは比較的手ごろなのが特徴です。
ボルトやチェーン部品、ボールジョイント等に使用されています。
主にばねとして使われることが多い材料であり、高い弾性限と耐疲労限に優れているのが特徴です。
コイルばね、板バネ、トーションバーなどに使用されています。
材料記号は数字とアルファベットの組み合わせで表記されていますが、アルファベットと数字は以下のような意味を持っています。
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| 規格番号 | 規格名 | 説明 | この規格で規定される鋼種記号※ |
|---|---|---|---|
| JIS G4051 | 機械構造用炭素鋼鋼材 | 熱間圧延、鍛造、押出などによって製造する機械構造用炭素鋼鋼材 | 炭素鋼：S10C~S75C はだ焼用鋼：S09CK～S20CK |
| JIS G4053 | 機械構造用合金鋼鋼材 | 熱間圧延、鍛造、押出などによって製造する機械構造用合金鋼鋼材 | マンガン鋼：SMn420～SMn443 マンガンクロム鋼：SMnC420 クロム鋼：SCr415～SCr445 クロムモリブデン鋼：SCM415～SCM822 ニッケルクロム鋼：SNC236～SNC836 ニッケルクロムモリブデン鋼：SNCM220～SNCM815 アルミニウムクロムモリブデン鋼：SACM645 |
| JIS G4401 | 炭素工具鋼鋼材 | 熱間圧延または熱間鍛造によって製造される炭素工具鋼鋼材 | SK140(SK1)～SK60 |
| JIS G4802 | ばね用冷間圧延鋼帯 | 薄板ばね及びぜんまいばねに使用される鋼帯及び鋼帯からせん断した鋼板。焼きなまし、冷間圧延のまま、焼入焼戻し、オーステンパの調質が含まれる。鋼種記号の末尾にはばね用を表す-CSPを付ける（付けない場合もあり） 当社ではこの規格の材料も製造可能です。 |
S45C～S70C、SK85～SK95、SUP10-CSP |
※一部省略した形で掲載していますので、正しくはJIS規格を参照ください。
以上みがき特殊帯鋼について、解説いたしました。
みがき特殊帯鋼に関するさらに詳しい情報が掲載されたテクニカルガイドは、こちらよりダウンロード頂けます。ぜひ、ご活用ください。
また、金属材料に関してお困りごとや疑問点がございましたら、お問い合わせフォームよりお気軽にお問い合わせください。
金属材料に関して課題をお持ちの方は、まずは特殊金属エクセルにご相談ください。お客様の製品になるまでを考慮し、課題解決に向けたよりよい材料のご提案をいたします。
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