SCM435とは何？基本的な知識と似たような鋼材との違いを紹介！

SCMは、クロム鋼にモリブデンという金属の元素を入れた、クロムモリブデン鋼という材料です。今回、SCM435の特徴や、性質似た鋼材との違いなど、基本的なところを詳しく説明します。実際に使われている用途についても紹介するので、参考にしてみてください。

これだけは知っておくべきSCM435のポイント

• SCM435は、他の鋼材と特徴に違いがあるため、用途に合わせて使用することが必要になる。
• SCM435は、脆くならないようにする耐性を持っている靭性や硬度などの機械的性質が高い数値を誇っている。
• SCM435は、合金鋼に添加を行っているので、元素の量などによって鋼の性質が変化起きるため、使用するとき十分気を付ける必要がある。

SCM435はクロムモリブデン鋼の中で比較的高めの機械的性質を持っている

機械構造用合金鋼のグループに分類されているSCMは、炭素鋼に約1%添加したクロム鋼に銀白色をした硬さのあるレアメタルの「モリブデン」を入れることで、SCr(クロム鋼鋼材)を上回る焼入れ性を得ています。焼戻しを行っている際、組織に大きな変化が発生しないようにする抵抗力持っており、機械的性質も高いです。

中でもSCM435は、他のSCMと比較しても高めの機械的性質があります。しかし、合金鋼に添加を行うということは、鋼の性質に変化が生じるため、SCM435に含まれている炭素の量などを気を付けることが必要です。

SCM435の特徴

SCMは、S(スチール)、C(クロム)、M(モリブデン)が合金されているという意味です。配合を行うとき、鉄鋼には種類番号があり、4種類あることを示しています。炭素量が0.35％を目安に作り出していることから、SCM435と呼ばれているものです。SCM435の特徴がどのようなものか紹介します。

加工性に優れている

SCM435は、約500度の高い熱で加工を行っても、物質の強度が落ち難いという利点があります。そのため、飛行機のエンジン部分やホイールなど、高温になりやすいところで使用されている物です。焼戻しに対する抵抗力が高く、また金属を脆くさせる脆性も低いため、加工性に優れています。美しく仕上げを行うことが可能でもあるので、SCM345を使った製品の外観を綺麗に見せたい場合にも使える合金鋼です。

焼入れの適正が高い

合金鋼の中でもSCM435は、焼入れの適正が良い利点を持っています。高温状態から急速に冷やす焼入れは、硬度などを上げることができる熱処理の一つです。金属によって冷やし方が変わってくるものがあります。Cr(クロム)やNi(ニッケル)などの元素が含まれた合金鋼を熱した状態から急冷することにより、新たな組織を生成するのに必要な速さが最短で済み、製品の強度を高められます。

焼き割れを起こしてしまう恐れがありますが、SCM435はCr(クロム)が含まれている合金鋼のため、急冷をしないで安全に焼きを入れることが可能です。

機械的性質の高さ

外部からの強い力に対して、物質の破壊に対抗することができるのを強度と呼びます。物を変形をしにくくさせる硬度といった機械的性質があります。

SCM435は、他の合金鋼と比較して機械的性質が高いです。粘り強さがあり、物の強度を脆くさせることに対しての耐性である靭性も持っています。SCM435の性能が高いため、自転車のフレームに使われていて、振動などの衝撃の吸収するという利点もある合金鋼です。

SCM435の性能を活かした用途

SCM435を使用されている製品について、紹介します。

ナット

合金鋼の一つSCM(クロームモリブデン鋼)の中でも、高い強度があるSCM435を使用しているのが、「ハードロックナット」という製品です。2個使うもので、上の凸型ナットと下の凹型ナットで、締め付けを行います。手締めができるため、締める位置の微調整が可能です。

また、締めたときの摩擦により、ゆるみを止める特徴を持っており、一度使用しても再度利用することができます。使われているねじ山の種類も2つあり、利用するねじに指定がない時使われる「M(ISOねじ)」と、建築などで使われている「W(ウイットねじ)」があります。

ボルト

六角ボルトでもSCM435は使用されています。六角ボルトはその名の通り、ねじの頭の部分が六角形になっていて、スパナなどを利用することで、締め付けを行うことができる製品です。SCM435は、Cr(クロム)が含まれているので、環境の変化や時間の経過によって発生する腐食(錆)に対抗できる耐食性があり、鉄を超えた強度があるものです。

美しい光沢を出す表面処理があり、色もシルバーや黒といった種類があります。サイズも豊富なので、用途に合わせて使ってみてください。

一般機械部品

ロードバイクのフレームで使われることがあります。自転車に乗っていると、石や段差といったところに乗り上げると、大きい振動が発生しますが、SCM435は衝撃を吸収してくれる利点があります。そのため、体への疲労度を減らすことに繋がるので、長距離を移動したり、競技にも利用することができます。

また、高温に対する抵抗力が高い合金鋼なので、乗り物の命とも言えるエンジン部分にも使用されているものです。他にも、フライホイールなどSCM435の特徴を利用した機械部品もあります。

SCMとSNCM、SUM、それぞれの性質比較

SCMとSNCMの違い

機械構造用合金鋼で、SNCM(ニッケルクロムモリブデン鋼鋼材)は、機械的性質が非常に高いです。SCMは、Cr(クロム)とMo(モリブデン)のみですが、SNCMにはNi(ニッケル)も多く含まれているため、焼入れを行ったとき、硬度や靭性が良くなります。熱処理によって強度を調整することができる特徴があるので、飛行機といった大きい物の部品に使用することが可能です。しかし、Ni(ニッケル)のコストが高いというデメリットもあります。

SCMとSUMの違い

SUMは、硫黄快削鋼という鋼材です。元素を添加するものによって、タイプを分けることができます。例えば、S(硫黄)を添加した場合、切削加工がしやすさに重点を置いた「切削性」が、Pb(鉛)のときは、強度や靭性などの機械的性質が高いものになります。

用途に合わせて性能を変えることができるため、汎用性が高いです。Pb(鉛)を添加したとき、SCMと似た特徴を持っているので、違いを理解して使用しましょう。

SCM435の表から性質が詳しく分かる

SCM435の性質について、表を交えながら紹介します。

機械的性質

SCM435は、930以上の引っ張りの強さを持っています。熱処理の焼入れの温度は、830度から880度で行うため、硬度の数値が269〜331あって、機械的性質が高いです。

種類	熱処理温度 （℃）		引張試験 （4号試験片）				衝撃試験 （Uノッチ試験片）	硬度 （HBW）
	焼入れ	焼戻し	降伏点 N/mm2	引張強さ N/mm2	伸び %	絞り %	衝撃値 （シャルピー）J/cm2
SCM435	830から880油冷	530～630急冷	785以上	930以上	15以上	50以上	78以上	269～331

化学的性質

SCM435は、C(炭素)の量が0.33%〜0.38%あります。炭素の含有量の数値に少しでも変動があると機械的特性にも影響を与えてしまうので、製品を取り扱う上で気を付けなければなりません。SCM435を使用するとき、表の元素数値を把握すると良いでしょう。

材料記号	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Mo
SCM435	0.33～0.38	0.15～0.35	0.60～0.90	0.030以下	0.030以下	0.25以下	0.90～1.20	0.15～0.30

まとめ

SCM435について、知りたい方に基本的な情報を含めて詳しく紹介させて頂きました。クロムモリブデン鋼には、加工性や機械的性質の高さなどの特徴があります。他にも、SCM435と似ているが、違う鋼材があり、それぞれの性能を活かした用途があることを知り、今後製品を作り出すことなどの参考にしてみてください。