SCM415、SCM415Hとは?【強度・硬度・密度・熱処理など】使い方と注意事項

SCM415、SCM415Hを使って機械部品の設計をするために必要な情報をまとめました。

化学成分や機械的性質、熱処理や物理的性質など、JIS規格の要点を整理しました。

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SCM415とは

SCM415はクロムモリブデン鋼の中でも最も炭素量の少ない材質です。

浸炭焼入れして使用する材料として多用されています。表面の炭素量を増やすことで、表面が硬くて、中がねばい特性を得ることができます。

通常、焼入れ性保証のH鋼(SCM415H)が使用されます。

SCM415の関連規格

SCM415は下記のJIS規格で規定されています。
焼入性保証の材質である、SCM415Hが主流となっており、棒、管についてそれぞれ規格があります。

JIS G3479焼入性を保証した機械構造用鋼管記号:SCM415HTK
鋼管の焼入れ性、オーステナイト結晶粒度などを規定

規格番号規格名称概要
JIS G4053機械構造用合金鋼鋼材成分、寸法などを規定
JIS G4052焼入性を保証した構造用鋼鋼材(H鋼)記号:SCM415H
焼入れ性、オーステナイト結晶粒度などを規定
JIS G3441機械構造用合金鋼鋼管記号:SCM415TK
鋼管の成分、寸法などを規定
JIS G3479焼入性を保証した機械構造用鋼管記号:SCM415HTK
鋼管の焼入れ性、オーステナイト結晶粒度などを規定
JISG3509-1冷間圧造用合金鋼-第1部 線材記号:SCM415RCH
線材の成分などについて規定
JISG3509-2冷間圧造用合金鋼-第2部:線記号:SCM415WCH
線の機械的性質などを規定

SCM415、SCM415Hの化学成分

JISで規定された、SCM415とSCM415Hの化学成分は下記のとおりです。

H鋼の方が、成分の範囲は広くなっており、その代わり機械部品の強度を得るために肝心な、焼入れ性は保証されます。

  • SCM415の化学成分[%]
CSiMnPS
0.13 ~ 0.180.15~0.350.60 ~ 0.90≦ 0.030≦ 0.030
NiCrMoCu
≦ 0.250.90 ~ 1.200.15~0.25≦ 0.30

 

  • SCM415Hの化学成分[%]
CSiMnPS
0.12 ~ 0.180.15~0.350.55 ~ 0.95≦ 0.030≦ 0.030
NiCrMoCu
≦ 0.250.85 ~ 1.250.15~0.30≦ 0.30

炭素当量

SCM415の炭素当量は、以下のとおりです。

  • SCM415:0.45~0.65
  • SCM415H:0.43~0.68

炭素当量は、溶接の熱影響部の脆さを炭素量に換算した数値で示した値です。
この数値が0.44%以上になると溶接割れを起こしやすくなります。

SCM415の機械的性質

下記の機械的性質は、旧JISに乗っていた、SCM415の参考値です。熱処理条件や質量効果などにより大きく変化しますので、あくまで参考に留めてください。

SCM415の機械的性質

熱処理降伏点
MPa
引張強さ
MPa
伸び
%
絞り
%
シャルピー
衝撃値
J/cm2
硬度
HB
焼入れ焼戻し830以上16以上40以上69以上235~321

SCM415の熱処理(焼入れ・調質)

SCM415のJISに規定された基本的な熱処理条件は下記の通りです。

必ずしもこの通りである必要はなく、必要な強度や硬さを得るために熱処理条件は変更すべきです。

SCM415の熱処理条件

焼ならし焼なまし焼入れ焼戻し
1次:850~900℃油冷、2次800~850油冷150~200℃空冷

SCM415の物理的性質

下記の値は必ずしもSCM415そのものではなく、成分が近い鋼の値となりますので、参考に留めてください。

SCM415の物理的性質

物理的性質物性値
縦弾性係数(ヤング率)[GPa]210~214
横弾性係数[GPa]82~83
ポアソン比(常温)0.28~0.29
密度[g/cm3]7.81~7.82
比重7.81~7.82

SCM415の使い方と注意事項

最後にSCM415材を機械部品に使用する際の一般的な注意事項を挙げます。

肌焼入れ材の使い分け

クロムモリブデン鋼の肌焼入れ用材は、SCM415、SCM418、SCM420、SCM421、SCM425、SCM822と6種類もあります。

その使い分けは、中心部の硬さがどのくらい欲しいのかによって決まります。

成分だけではなく、質量効果によって硬さが変わりますので、同じ硬さを得るには、大きいものほど炭素量の多い鋼種が必要になります。

【関連材料】
SCM415 SCM418 SCM420 SCM421 SCM425 SCM430 SCM432 SCM435 SCM440 SCM445 SCM882
この記事を書いた人
DD

機械設計の仕事をしているエンジニアのDDと申します。
技術士(機械)の資格をもっています。
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