シャフトやボルト、ギアなど高い強度と信頼性が求められる部品で多用される一方、特性を正しく理解せずに使用すると「想定より硬くならない」「割れが発生した」といったトラブルにつながります。
本記事ではSCM435 材質の基礎から、成分、機械的性質、熱処理特性、用途別の注意点までを体系的に解説します。
Contents
SCM435材質とは何か
SCM435はJIS G 4051に規定されるクロムモリブデン鋼で、中炭素鋼にCr（クロム）とMo（モリブデン）を添加した合金鋼です。
この合金元素の効果により、焼入性が高く、焼入焼戻し後に高い強度と靭性のバランスを実現できます。
SCM435は自動車、産業機械、建設機械など幅広い分野で使用されており、材料選定の基礎知識として理解しておくことが重要です。
SCM435の化学成分とその役割
| 元素 | 含有量（％） | 主な役割 |
|---|---|---|
| C | 0.33〜0.38 | 強度・硬さを確保 |
| Cr | 0.90〜1.20 | 焼入性・耐摩耗性向上 |
| Mo | 0.15〜0.30 | 焼戻し軟化抵抗の向上 |
SCM435が高強度を発揮できる理由は、これら合金元素が焼入性を高め、組織を安定化させるためです。
化学成分の考え方については、鋼材規格としてJISで整理されています。
SCM435の機械的性質
SCM435は熱処理条件によって性能が大きく変化しますが、代表的な焼入焼戻し材では以下のような特性を示します。
- 引張強さ：850〜1000MPa以上
- 降伏点：700MPa前後
- 伸び：10〜15％
この高強度と靭性の両立が、SCM435が構造部品に多用される最大の理由です。
SCM435の熱処理特性
焼入焼戻しによる性能向上
SCM435は焼入焼戻しを前提とした鋼材です。
焼入れによりマルテンサイト組織を形成し、焼戻しによって靭性を確保します。
焼入性が高い理由
CrとMoの添加により、SCM435は断面が厚い部品でも中心部まで硬化しやすい特性を持ちます。
そのため、太径シャフトや高荷重部品に適しています。
SCM435と他鋼種との違い
| 鋼種 | 特徴 |
|---|---|
| S45C | 汎用炭素鋼、焼入性は低い |
| SCM420 | 低炭素で浸炭向き |
| SCM435 | 高強度・靭性のバランス型 |
SCM435は「とにかく硬い鋼材」ではなく、総合性能を重視する場面で選定される材料です。
SCM435の主な用途
SCM435は以下のような部品で多く採用されています。
- シャフト・スピンドル
- 高力ボルト
- 歯車・カム
- 自動車用足回り部品
SCM435材質で起こりやすい失敗例
- 焼入条件不足による強度不足
- 過度な硬度指定による割れ
- 用途に対してオーバースペック
SCM435は万能ではなく、必要性能を整理したうえで使用することが重要です。
よくある質問
SCM435は焼入れしないと使えませんか？
SCM435は焼入焼戻しを前提に設計された鋼材で、熱処理を行うことで本来の高い強度と靭性を発揮します。未熱処理のままでも使用は可能ですが、引張強さや耐久性は大きく低下するため、高荷重部品や重要保安部品では適切な熱処理が必須です。
SCM435が「思ったより硬くならない」原因は何ですか？
焼入温度や保持時間が不足している、冷却速度が適切でないなど、熱処理条件が原因となるケースが多く見られます。また、断面が厚い部品では中心部まで十分に硬化していないこともあります。材質特性に合った焼入条件の設定が重要です。
SCM435とS45Cはどのように使い分ければよいですか？
S45Cは汎用的でコストを抑えたい部品に向いていますが、焼入性は高くありません。一方、SCM435は焼入性と靭性に優れ、太径部品や高強度が求められる用途に適しています。要求強度や部品サイズを基準に選定するのが基本です。
まとめ｜SCM435材質は「強度と信頼性を両立する鋼材」
SCM435材質は、成分設計・熱処理特性・機械的性質のバランスに優れたクロムモリブデン鋼です。
用途と要求性能を正しく整理し、適切な熱処理条件を選定することで、設計トラブルやコスト増加を防ぐことができます。
