SCM421とは【強度・硬度・密度・熱処理など】使い方と注意事項

SCM421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。

スポンサーリンク

SCM421とは

SCM421は、浸炭焼入れを行って使用されるクロムモリブデン鋼です。

SCM420とは成分がほとんど同じで、同様に使用できます。

SCM421の関連規格

SCM421は下記のJIS規格で規定されています。

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 G3441機械構造用合金鋼鋼管記号:SCM421TK
鋼管の成分、寸法などを規定

SCM421の化学成分

JISで規定された、SCM421の化学成分は下記のとおりです。

SCM421の化学成分[%]

CSiMnPS
0.17 ~ 0.230.15 ~ 0.350.70 ~ 1.00≦ 0.030≦ 0.030
NiCrMoCu
≦ 0.250.90 ~ 1.200.15 ~ 0.25≦ 0.30

炭素当量

SCM421の炭素当量は、以下のとおりです。

0.51~0.72

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。

SCM421の機械的性質

下記の機械的性質は、旧JISに乗っていた、SCM421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。

SCM421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980以上14以上35以上59以上285~375

SCM421の熱処理(焼入れ・調質)

SCM421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。

SCM421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

SCM421の物理的性質

下記の値は必ずしもSCM421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。

SCM421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

SCM421の使い方と注意事項

最後にSCM421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。

浸炭で高温焼戻しするケース

浸炭焼入れといえば、200℃程度の低温焼戻しが普通です。

でも、600℃で焼戻ししするケースもあります。

全体の強度はさほど必要なく、ねばりがほしい。多少の変形に耐えるようにしたい。

だけど、部分的にHRC60程度までカチンコチンにしたい。

というような場合、浸炭後、高温焼戻ししてから、更に高周波焼入れする方法があります。

HRC60以上にあげるのは、中炭素鋼では難しいので、この方法もご検討ください。

【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。
このブログでは、機械技術から日常の中の科学まで、私が興味を持ったことをできるだけ解りやすく紹介しています!

DDをフォローする
金属材料
スポンサーリンク
機械技術ノート

コメント