焼入れ前のSKD11の材料特性

質問

企業で開発をやっており、汎用旋盤やフライスを使って試作品を自分で作ったりします。
今回機械モノの時々手動により回転させ、常に高荷重がかかる軸を作ります。
試作なので壊れたらまた作ればよいのですが、SKD11が上記のような軸の材料として不適ではないかアドバイスをください。
形状で工夫しますが現状手に入る材料はSS400かこれぐらいで、S45Cなどを買ってもらえるような環境ではないです。
また焼入れ設備もないのでそのまま使うことになります。
SKDが主に金型などに使われることは調べましたが、焼入れせずに使う場合の情報がなく相談させていただきました。
どれぐらいの荷重がかかって軸の形状やサイズはどうか、という話は設計になりますので、金属材料の特性について教えていただければと思います。

回答No.3

noname#230359 · ベストアンサー

Ｓ４５ＣとＳＫＤではＳＫＤが高価のはず

ＳＫＤを使うなら熱処理をしないと素材の特性を生かせませんよ。

どの程度の強度が必要かによって材質を選ぶべきです(理想として)

＞常に高荷重がかかる軸を作ります。

やはり熱処理が必要ではないのでしょうか？

興味がわいたのなら こんなサイトが面白いですよ

http://homepage3.nifty.com/rockhill/index.htm

http://homepage3.nifty.com/rockhill/furaisu-11.htm

http://homepage3.nifty.com/rockhill/furaisu-15.htm

http://www.nmri.go.jp/energy/khirata/index_j.html

http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/metalwork/index_j.html

お礼

熱処理は設備はまったく借りられないのでサンソであぶることになりそうです。(それすら今のところ許してもらえませんが)
SKの小さなものだとそれでもそこそこいけそうですが、SKDになると厳密な条件管理が必要そうですね。
興味がわきましたのでそのあたりについても調べてみようと思います、ありがとうございます。

重ね重ねありがとうございます。
私も個人で卓上旋盤を楽しんでいますので、紹介いただいたサイトやリンク先をよく参考にしています。
工夫や技術にただ感心するばかりですね。

平田さんのサイトも機械設計を始めたころ見つけて今でも参考にしています。
基礎の基礎シリーズも少しずつですが購入しました、基礎と言うだけあって初心者が独学で勉強するのに最適でした。

回答No.4

noname#230359

確認があります。
先ず、貴社での焼き入れ等ができなければ、
貴社で加工 ⇒ 焼き入れ焼き戻し（専門業者に発注）⇒ 貴社で研削
（研磨）仕上げ　が可能でしょうか？
SKD11より、S45CやSCM435の方が価格が安いと思います。
S45C丸H材やSCM435丸H材は、最初から焼き入れしてあり、加工も
硬度が低いので超鋼バイトで割りと簡単に加工できます。
それだと、強度がある軸が簡単に加工できます。

硬度と引張強さは、ある範囲までは比例関係にあります。
そのURL資料が以下です。<丸H；調質心部硬度の事です>
http://www.khkgears.co.jp/gear_technology/gear_reference/img/KHK_title_text_486.gif

お礼

弊社にも焼入れ設備はありますが、現状私の仕事につく予算は0で社内･社外問わず焼入れはできません。
時間をかけてこの悲しい環境を改善したいと考えていますが、今はお金がかかるならやらなくていいよ、ぐらいの雰囲気です。

また材料も予算は0であまり物をもらってきています。
今週もS45Cあたりがないか物色していますがなかなかないですね、アルミばかりです。

硬度と引張強さの資料ありがとうございます、直接リンクを見ることはできませんでしたが、歯車についての資料とても勉強になりました。
歯車を使ったことはなかったので、初心者向けの資料がとても勉強になりました。

回答No.2

noname#230359

大きさにもよりますが、
焼入れせずに使う場合はSKＤ11材を使っても、もったいないだけです。　　　S45CかＳＣＭ440，または調質材がいいと思います。
価格はそれほど高くないです。

お礼

ご回答ありがとうございます。
今試作で物を作るときは材料や工具を買ってもらう予算がつかないので、生産に行ってあまり物をもらってきて使っています。
SKDもターニングのへただったように記憶しています。
時間に余裕があるので来週いっぱいぐらいはS45Cが手に入らないか探してみようかと思っています。

回答No.1

noname#230359

下記サイトのSLDがSKD11と等価です。SKD11は冷間加工用工具鋼で金型や工具
に用いられます。耐摩耗性に優れ，一般的には熱処理をした後使います。
SKD11はSS400やS45Cに比べて機械的強度が劣ることは無いと思いますので，
軸材料として使って問題ないと思います。

参考URL：

http://www.hitachi-metals-ts.co.jp/product/pdf/hl-b9-m.pdf

お礼

早速のご回答ありがとうございます。
ためしに削った感じがあまりかたい(耐磨耗･引っ張り強さ....)感じがせず、焼入れなしで使えるか迷っていました。