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SK3の基本!性質や特徴を解説(成分・硬度)

鉄鋼 | 2021年05月26日

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SK3は、JIS規格(JISG4401)で規定されている炭素工具鋼材(SK材)のうち、炭素含有量が1.00~1.10%の材質を指します。特に、硬度・耐摩耗性に優れ、刃物やさまざまな工具などに利用されています。

SK3の特徴(硬度、耐摩耗性)と用途

SK材は炭素工具鋼材(Steel Kogu)と呼ばれ、炭素(C)含有量が0.55〜1.5%で、特別にCr(クロム)やMo(モリブデン)などの合金元素を添加していない高炭素鋼を指します。特に、工具鋼として利用されています。中でもSK3は、炭素(C)を1.00~1.10%含有するSK材です。2000年にJIS規格が改訂され、「SK3」という材料記号は、「SK105」という材料記号に変更されています。そのため、SK3は、SK105と表記されることもあります。

また、SK3材はSK材の中でも比較的炭素含有量が高い鋼種で、硬度及び耐摩耗性に優れるという特徴を持ちます。そのため、切れ味を必要とする刃物などの工具に利用されています。一般にSK材は、高温で使用すると硬度が低下するという特徴があるため、熱の発生が少ない工具などに多く使用されています。例えば、SK3はプレス金型として用いられますが、プレス抜き加工のような加工熱の発生が多い箇所には使われず、少量生産用のパンチやダイに使用されます。

<SK3の主な用途>

ハクソー・たがね・ゲージ・ ぜんまい・プレス型・治工具・ 刃物

SK3の化学成分

<SK3の成分、組成(単位:%)>

材料記号

C

Si

Mn

P

S

SK3

(SK105)

1.00~1.10

0.10~0.35

0.10~0.50

0.030以下

0.030以下

引用元:JISG4401:炭素工具鋼鋼材

SK3の化学成分は上表の通りです。

SK3の機械的性質

<鋼材の焼なまし硬さ(除く鋼板及び鋼帯)>

材料記号

焼なまし温度

焼なまし硬さ

HBW

SK3(SK105)

750〜780 徐冷

212以下

引用元:JISG4401:炭素工具鋼鋼材

SK3の機械的性質は上表の通りです。

SK3の物理的性質

<熱間圧延鋼板及び鋼帯並びに冷間圧延鋼板及び鋼帯の硬さ>

材料記号

熱間圧延鋼板及び鋼帯

冷間圧延鋼板及び鋼帯

熱間圧延まま硬さ

焼なまし硬さ

焼なまし硬さ

冷間圧延まま硬さ

HRC

HRB

HRC

Hv

Hv (参考値)

SK3

(SK105)

31以下

220以下

(220〜310)

引用元:JISG4401:炭素工具鋼鋼材

SK3の物理的性質は上表の通りです。

SK3・SK4・SK5の違い

SK材の中でも、SK3、SK4、SK5は特に代表的な鋼種です。この3鋼種における成分上の違いは、炭素(C)含有量のみで、SK3が1.00~1.10%なのに対し、SK4は0.90~1.00%、SK5は0.80~0.90%となっています。一般にSK材において炭素量が減少すると、硬度は低下する一方で、靭性、耐衝撃性が向上します。そのため、SK4やSK5では耐衝撃性を必要とする用途、例えば斧や木工用のきり、ペン先などに利用されています。

SK3・SKS3の違い

前述した通り、SK3は炭素工具鋼材(Steel Kogu)に分類されるのに対し、SKS3は低合金工具鋼材(Steel Kogu Special)に分類され、SKS材と呼ばれます。この2つの鋼材における成分上の最大の違いは、特殊合金の添加の有無です。SK材には特殊合金は含有されていませんが、SKS材にはMn(マンガン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Mo(モリブデン)、V(バナジウム)などの合金が添加されています。

SKS3は、Cr(クロム)及びW(タングステン)を含有し、SK3と比較してより焼入れ硬さや耐摩耗性に優れています。また、SK3とSKS3では熱処理方法も異なります。SK3では水で冷却して焼入れを行うのに対し、SKS3では油で冷却して焼入れを行います。これは、焼入れによる硬度の入りやすさの違いによります。SK3は、SKS3と比較して硬度が入りにくい、つまり材質の芯部まで焼入れが入りにくくなっています。

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Mitsuri編集部
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