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S45Cの生材の使用の意味について
- S45Cの生材の使用について調査した結果、熱処理前提の部材であり、熱処理しなければSS400とほぼ同じ強度となります。
- 派遣先の会社では、熱処理なしのS45Cのブッシュの図面がよく見かけられますが、実際にはどのような性能を持っているのでしょうか。
- 熱処理していないS45Cは、強度的にはほぼSS400と同等とされていますが、実際の使用においては注意が必要です。
- 機械設計
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＞よく、熱処理なしのS45Cのﾌﾞｯｼｭの図面などを見かけます。 その通りで支障ないです。 SS400 は強度規定の品種。不純物成分に甘く、肝心なＣ量を決めない、日本独自の規格（海外規格は見つからず、S20C 相当を近い品種と挙げてる例も） 加工屋は SS400 を嫌う傾向。成分で加工性が変動するのと、柔らか傾向は切粉処理が難しく、バリが出やすい。 数値で見ても軟鋼（S20C 以下）より中鋼（S30Cあたり）が削りやすい。 http://www.mitsubishicarbide.net/mmc/jp/product/technical_information/information/formula4.html なので、大形構造物などに使用する部材とか、中小形機械でも強度設計を殆どしないベース板などは重量単価が効くので安くなるしサイズも豊富なので SS400 を使う。 小さくて加工が入り組んだような部品では、汎用的に S45C を使う傾向。それで不都合は無い。 イヤ単価厳しく銭単位の材料コストも見逃せない、加工コストも厳密に詰めろとか、 SS400 はそうなって使うモノ。 調質？ S45C丸Ｈ材？ 必要な例は少ない。 熱処理無しで S45C をごく普通に使う。ＪＩＳ規格部品でもその傾向。 加工性について誤解されてるから飛んだ話になる。 それに部品を設計する際、全て強度設計をします？ 一々やってたら仕事の能率悪いと成績に響くでしょう。。。 S45C のほうが強いだろうし、、、誰でもそんなモンです。自動車なんかではハッキリダメでしょうが・・・ＪＩＳ規格部品でも・・・ 単価比較 ミスミ 寸法固定プレート ６０×６０×５０ ６側面フライス加工 ＳＳ４００ ￥1,330 ￥6.500（大き目６０×５０×５００） Ｓ５０Ｃ ￥1,430 ￥7,150 しれてるでしょう。さらに加工費が乗るから差無きにひとしくなる。 都合よすぎる？・・・公平な値を出したいが探せない。 ↑自動車なんか と言ったけど、SS400の名前は少ないはず。しかしそのレベルで別名なものは多い。 軽量化のため材料強度上げるなら御存知ハイテン鋼板。 材料強度はさほど要らないなら、板はSPCC、SPHC、棒材では切削性抜群の快削材 SUM。 加工能率、材料効率とも悪い切削を避けるなら、SWCH などの線材からの冷間鍛造。 焼入れ要するギア、シャフトなら、S45C はある。SCMの高級に寄ることもあり。小ねじ等ならSWCH での浸炭焼入も。 ・・・その他、熱間鍛造、鋳鋼、、、でもやはり名前は変わる。 量産品は加工方法に強く依存し、成分規定も微妙に違うが、その意味も理解しておく必要がある。 ＞他の鋼材も製品として出荷する時には、焼きなまし、焼きならしがされている と考えていいのでしょうか。 棒、板など素材としては両方ＮＯです。 さらに製品でも、素材そのままを削ると内部残留歪が出現する心配あるときだけ、焼きなましを行う。軟らかく成りすぎて前記切削性で少し困る局面も。強度少し落とす行為とも言える。。。小物では不必要だし熱処理コスト高いのでやらない。 相当材質の大型鋳鋼品では焼き均しするのは常識的だが、やはり指定要。 鋼材の話になると必ず丸Ｈを登場させるヒトいるけど、丸棒だけでしょ。しかもＳ４５Ｃ系統は焼入れ性悪いので太サイズは無い。 それより何より、ＪＩＳで定まってない。調質には硬さ標準めいたものあったが、回答（６）の経過で消去った。 だから硬さから引張強さ出すための換算表？それで強度計算？ そりゃないでしょうに。。。 同様な素材として非調質鋼があるが、これも鉄メーカー個別の規格。 自動車メーカークラスなら独自規格ででも縛りかかるが、にしても時代には逆行していると思う。 蛇足の蛇足 http://www.nsc.co.jp/product/rod/pdf/BC309.pdf 新日鐵の棒鋼の製造工程 熱間圧延に必要な加熱炉はあるが、圧延後の炉は無く、冷えたら検査・結束・出荷。 焼きなましを必要としない場合が過半～９割ぐらいと想像。
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呼ばれてるので書くけど 現場知らない人ばかり >>S45CはSS400と強度的にはほとんど同じ 45のほうが少し硬い ＆ 45のほうが少し重い 同径の丸棒を 曲げてみるとわかるとわかるし 削ってみるとわかる また、同じ体積だと 45のほうが重い なまの４５は まあ、焼きいれるほどではなく 少し硬いほうがいい場合に使う また、絆創膏として ピンだ折れた場合 焼き入れせず45で作らせる （今日の今日もってこいの場合） 火炎は入れない（焼き割れするから） という話を昼間にちょうどしてましたww 注意 高度差は少しありますが かじった場合45が焼きついてにっちもさっちも行かなくなるので 必ず 絆創膏程度 手組の治具 日産数十個程度のもの にしてください 位置決めなどは まず、ミスミで買うので （きれいに焼きが入り 納期が読める 定寸なら翌日には来る） ほとんど図面で45は使わない
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ありがとうございます。 「S45CはSS400と強度的にはほとんど同じ」 「なまの４５は まあ、焼きいれるほどではなく 少し硬いほうがいい場合に使う」 覚えておきます。
JISG4051 の最後の方にこう、記載されている 「JIS は機械構造用炭素鋼として適した材料を提供することに主眼を置いてい るため，使用者が行う熱処理後の材料の特性については規定していない。その 理由は，使用者側で実施される焼入焼き戻し後の機械的性質は，設備又は焼入 れ処理技術に大きく影響されるため，その機械的性質の規定値を規定するの は，かえって，誤解を招くおそれがあるためである。一方，ISO は，熱処理後 の材料特性まできめ細かく規定しているが，上述のように使用者の設備又は 技術能力によって特性が異なるため，ISO の一律の値設定には問題がある。 したがって，JIS は，従来とおり規定しない。」 ・・・タイピングは得意な方なので、完全COPYです っということで、S45Cには機械的性質は規定されていないのです。となれば、 自分自身で試験する以外に、その強度などを証明する方法が無いという訳です ちなみに市販のS45Cは機械加工し易くするために殆ど焼きなましされている ものが多いと思う。 参考までに、焼きならしを自然冷却という方も稀にいますけど、それれは違う あくまで空冷です。また、生材はその熱処理経歴というのかそのようなものは 見たことが無い。殆どは圧延のままか焼きなましされたものが殆どでしょう もし圧延のままならば、均一な組織になっておらず組織も粗大化しているかも 知れませんので、強度部品として使うのは、余りに無知ということになります 焼きならし、調質（400℃以上の焼入れ焼き戻し）の違いは、その衝撃値や、 疲労強度などで大きく差が出ます。従って、硬度だけでその機械的性質を特定 しようとするのも、如何なものか？っとなると思いますけどね～ SS400を機械加工すると判るがその仕上げ面はS25CやS45C生材と違い毟れた ような仕上げになり綺麗な鏡面の感じの仕上げにはならないのです 最後に、ミスミのボルトS45Cも生材で熱処理されていないものも有るのです 従って、強度区分や引張強度などの機械的性質が明記されていないので注意 材質だけ指定して安心しては行けない。使用用途により熱処理を有効にしよう ははは、さん、どうですか？この長文・・・しかし、丁寧に説明するとこうなる
お礼
ありがとうございます。 S45Cの生材の機械的強度は規定されていないんですね 丁寧な説明ありがとうございます。
> 個人的に調べた時、S45Cは、熱処理前提の部材であり、熱処理しなければ、SS400とほとんど同じような強度で、 > とほとんど同じような強度で、熱処理せずに使う意味がないとありました。 少し、意味を取り違えているようです。 S45C等の比較的炭素含有量の高い“機械構造用炭素鋼鋼材”（S**C）は、SS400より高価 なので、S45Cのアドバンテージである熱処理して硬度（引張強さ）を上げて使用しないと 高価な材料を使用する意味がなくなるです。 （硬度と引張強さはある程度の条件内では、比例関係にあります。） （これは、硬度換算表内に、引張強さと硬度の対比表から確認できます。） さて、 > よく、熱処理なしのS45Cのﾌﾞｯｼｭの図面などを見かけます。 熱処理なしの図面記述でも、元のS45C材が調質材を使用している場合があります。 この調質材は、焼き入れ/焼き戻し材に近い硬度（引張強さ）を有していて、 S45C丸Ｈ材と記述しています。 ですが、丸Ｈと記述しない事も最近多くなり、名称がブッシュなら丸Ｈ材を使用するが 貴殿が仕事をしている加工現場での常識かもしれません。 また、S45Cの材料は全てS45C丸Ｈ材を入手しているのかもしれません。 （S45C丸Ｈ材の硬度なら、ハイスでも加工ができるので加工問題は発生しないので、） > 熱処理してないS45CはSS400と強度的にはほとんど同じになるのでしょうか。 多少異なります。 強度は、貴殿で確認下さい。（貴殿のためです!!） その手法は、以下の通りです。 URL素材データベースの焼きなましや焼きならしの自然冷却法の硬度を確認します。 その硬度を、硬度換算表に照らし合わせて、引張強さを確認します。 そのS45Cの引張強さとSS400の引張強さ（400N/mm2）とを比較します。 > 職場でも、Hﾏｰｸは使っています、指摘した図面はそのﾏｰｸがないのです。 御免なさい。勇み足でした。 ある自動車メーカーの部品工場での社内基準をそのまま記述しました。 細かい内容で設計者がミスするので、安全サイドになるようにです。 （中々、よい人材が入ってこないので、システムでカバーする内容と言っていました） 貴殿の職場はそうではなかったみたいです。 当然、部品が小さく交換がし易いブッシュの方が、硬度が低く摩耗し易い設定での設計を するのは当然ですが、SS400では心もとないので、S45Cのなま材としているのでしょう。 （話しが戻って、ある自動車部品メーカーでも同様の話しをしましたら、現場の責任者が 目が点になってまして、そんな事まで当社の設計陣は配慮していないとの事でした） > ちなみに、他の鋼材も製品として出荷する時には、焼きなまし、焼きならしがされている > と考えていいのでしょうか。 ＹＥＳです。他の回答者さんの記述にあるように、焼きなましが一般的です。 （硬度/強度も低目の方です） > 調質材と焼入れ焼き戻ししたものはどうちがうのですか。同じものだと思ってました。 同じものです。すごく簡単に言えば、焼き戻し温度が高目が調質です。 ですから、少しマイルドになるのです。 少し回答やアドバイス内容情報が錯綜しています。 回答者さん達の先生や所属会社の方針で、微妙に異なるだけです。 大きな違い（大差）はないと思いますので、困惑しないでください。
お礼
回答ありがとうございます。 S45Cの方が値が張るのですね。 職場でも、Hﾏｰｸは使っています、指摘した図面はそのﾏｰｸがないのです。 参考資料見ました。S45C生材は、すべて、すでに焼きなましや焼きならしをしてあるので、その時の硬度から強度がわかるということでしょうか。 ちなみに、他の鋼材も製品として出荷する時には、焼きなまし、焼きならしがされていると考えていいのでしょうか。 だいたい500～700になってました。 あと、調質材と焼入れ焼き戻ししたものはどうちがうのですか。 同じものだと思ってました。 ありがとうございます。 SS400って心もとないんですね。 ﾌﾞｯｼｭに必要な素材の特性も思い出せてよかったです。
ブッシュにも色々用途がありますので、熱処理したらアカーンなときもあります。 熱処理材と熱処理材、軟鋼と軟鋼などの組み合わせはカジリとか摩耗の促進につながる場合もあります。 生材の柔らかさが必要なときもあります。 それで、問い合わせの件ですが 設計的にはSS400が値段と入手の点から最善ですけど 加工する側にしてみればS45Cのほうがやりやすいでしょうね。 S45CとSS400の使い分けはワーク品質と加工方法などを踏まえて選択するという形になるんでしょうか。
お礼
回答ありがとうございました。参考になります。
機械加工現場もしくは加工外注先にストックしてある素材の使用 を前提として、材料を選択できれば最善な設計であると考えます。 あとは、素性がハッキリしている分だけ、S45Cの方が安心して加工 できるような気がちょとだけします。
お礼
回答ありがとうございます。
まぁ、その通りです。 熱処理をしないのであればどちらでも構いません。 少しでも安くしたいのであればＳＳ材を使った方が良いでしょう。 よく、熱処理なしのS45Cのﾌﾞｯｼｭの図面などを見かけます。＞ 真似して同じような図面を書いたりする場合や昔の図面を参考に類似品を 描く場合は元となる図面の材料も真似るのでよくあることです。 結局の所、設計者の気分次第って所かなｗ ちなみに私の会社ではS45C or SS400 となっている事が多いです。
お礼
回答ありがとうございます。
お礼
ありがとうございます。 S45Cの生材の機械的強度は規定されていないんですね。 でも、SS400より、強いはず、そして、加工しやすい、小物では、材料代もそれほど差はない。 よって、S45C生材を使うことに問題ないんですね。 詳しい説明ありがとうございます。 勉強になります。