S55Cの硬度・機械的性質、成分、加工性

S55Cは、JIS規格で規定されている【JIS G 4051：機械構造用炭素鋼鋼材】の高炭素鋼です。

S45CやS55Cなどの炭素鋼は「SC材」とも呼ばれる材料で、SS材の強度を基準としたものとは違い、成分を基準に規定されています。S〇〇Cのなかに入る数字は、炭素の含有量を示しており、例えばS55Cでは、0.55％前後の炭素を含むという意味を持ちます。

炭素の含有量が多いほど、鋼材の硬度は高くなりますが、一方で靭性は損なわれる傾向にあります。S55Cは炭素の含有量が多い鋼材であるため、硬度が必要なときに採用されています。

S55Cの比重はおよそ7.9です。

S55Cの特徴、用途

S55Cは高炭素鋼の鋼材であるため硬度が高く、優れた耐摩耗性を有しています。基本的にS55Cは、軸材や工具材などのほとんどの用途で熱処理（焼入れ・焼き戻し・調質）をして使用されています。強度を必要とする部品などに適していますが、その一方で靭性は低い材料です。

用途としては、回転式機械の回転軸・ボルト・自動車部品・ニッパーやペンチといった工具類などに使われています。

＜S55Cの化学成分（単位：％）＞

種類の記号	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Cu	Ni+Cr
S55C	0.52～0.58	0.15～0.35	0.60～0.90	0.030以下	0.035以下	0.20以下	0.20以下	0.30以下	0.35以下

*1）Crは受渡当事者間の協定によって0.30％未満としてもよい。

*2）Ni+Crは受渡当事者間の協定によって0.45％未満としてもよい。

S55Cに含まれる炭素（C）・ケイ素（Si）・マンガン（Mn）の化学成分については、含有量の範囲が定められており、その他の化学成分については上限値が設定されています。

S55CはS45Cよりも炭素量（C）が多く、優れた耐摩耗性を必要とする場合に採用されます。一方でS45Cは炭素量がS55Cよりも少ないため、耐摩耗性にやや劣りますが、加工性は良好です。

硬さを重視したい場合はS55Cを、加工性と耐摩耗性を両立したい場合はS45Cを選ぶなど、硬さと加工性のバランスを見て材料を選定する必要があります。

＜S55Cの機械的性質（降伏点・引張強さ・伸び・絞り・衝撃値・硬さ）＞

種類の記号	熱処理	降伏点 MPa (N/mm2)	引張強さ MPa (N/mm2)	伸び	絞り	衝撃値 J/cm2	硬さ HBW
種類の記号	熱処理	降伏点 MPa (N/mm2)	引張強さ MPa (N/mm2)	伸び	絞り	衝撃値 J/cm2	硬さ HBW
S55C	焼ならし	390以上	650以上	15以上	-	-	183～255
	焼なまし	-	-	-	-	-	149～192
	焼入れ焼戻し	590以上	780以上	14以上	35以上	59以上	229～285

引用元：旧規格JIS G 4051:2009より抜粋

2021年2月現在の最新規格【JIS G 4051:2016 機械構造用炭素鋼鋼材】には、機械的性質は記述されておりません。よって、旧規格にて記述されていた内容を抜粋しております。

＜S55Cの熱処理温度（焼ならし・焼なまし・焼入れ・焼戻し）＞

種類の記号	変態温度（℃）		熱処理温度（℃）
S55C	Ac	Ar	焼ならし	焼なまし	焼入れ	焼戻し
S55C	720～765	740～680	800～850 空冷	約790 炉冷	800～850 水冷	550～650 急冷

S55Cは硬さのある鋼材ですが、切削・研削ともに加工はできます。しかし炭素量が多いので、溶接には不向きです。S55Cのような高炭素鋼は、焼入れ性が高い分、熱影響部が著しく硬化するため、溶接割れが発生しやすい傾向にあります。

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