JIS G4802 CS45 – 完全焼入れ中炭素鋼
概要
JIS G4802 CS45 は、炭素含有量約 0.45% の中炭素鋼をフルハードまで冷間圧延した材料です。CS40 より高炭素で、焼入れ焼戻し後の硬度・強度・耐摩耗性がさらに向上します。高荷重コイルばね、板ばね、精密金型部品、耐摩耗摺動部品などに適しています。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 – 7.9 g/cm³ | 中炭素鋼の代表値 |
機械的特性（23.0 °C、フルハード状態）
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 弾性率 | 200 – 215 GPa | 中炭素鋼の代表値 |
| ロックウェル B 硬さ | 98 HRB | |
| ロックウェル表面硬さ 15-T | 92 HR15T | |
| ロックウェル表面硬さ 30-T | 83 HR30T | |
| ビッカース硬さ | 220 – 240 HV | |
| ポアソン比 | 0.29 | 中炭素鋼の代表値 |
| 剛性率 | 75 – 80 GPa | 炭素鋼の代表値 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | 23.0 °C | 1.32 × 10⁻⁵ 1/K | 中炭素鋼の代表値 |
| 最高使用温度 | – | 500 °C | 炭素鋼の代表値 |
| 融点 | – | 1380 – 1514 °C | 中炭素鋼の代表値 |
| 比熱容量 | 23.0 °C | 470 – 520 J/(kg·K) | 中炭素鋼の代表値 |
| 熱伝導率 | 23.0 °C | 21 – 52 W/(m·K) | 中炭素鋼の代表値 |
電気的特性（23.0 °C）
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 1.43 – 1.74 × 10⁻⁷ Ω·m | 炭素鋼の代表値 |
加工履歴
処理履歴: フルハード（全硬・冷間圧延最大加工硬化）
CS45 の推奨熱処理と期待特性
| 工程 | 条件 | 硬さ (HRC) | 用途例 |
|---|---|---|---|
| 焼鈍 | 680–720°C 徐冷 | ≤ 20 HRC | 冷間成形前処理 |
| 焼入れ | 810–850°C 油冷 | 50–55 HRC | 高硬度部品 |
| 高温焼戻し | 500–600°C | 40–48 HRC | 高強度ばね |
| 中温焼戻し | 350–500°C | 45–52 HRC | 耐摩耗部品 |
CS シリーズ選定フローチャート（簡易版）
- 必要な最終硬度・強度を決定
- 成形工程の有無を確認（成形あり → 焼鈍必須）
- 炭素量に応じたグレード選定（CS45 は 0.45% C 相当）
- 熱処理設備・能力（油冷/水冷、焼戻し炉）との整合性確認
- コスト・納期・在庫状況で最終決定
疲労特性向上のポイント
- ショットピーニングによる圧縮残留応力付与
- 表面仕上げ改善（研磨、バレル仕上げ）
- 脱炭層の除去（ショットブラスト、酸洗い）
- 適切な焼戻し温度選定（靭性と強度のバランス）
金属
- JIS G4802 CS75 フルハード鋼 – 完全な特性と仕様
- JIS G4802 CS85 フルハード鋼 – 主要特性と性能指標
- JIS G4802 CS95 フルハード鋼 – 完全な機械的・物理的特性
- JIS G4802 CS30 フルハード鋼 – 主要特性と仕様
- JIS G4802 CS35 フルハード鋼 – 完全な特性と仕様
- JIS G4802 CS40 – 完全焼入れ中炭素鋼
- JIS G4802 CS50 フルハード中炭素鋼 – 詳細特性と仕様
- JIS G4802 CS55 – 高性能完全焼入れ中炭素鋼
- JIS G4802 CS60 フルハード鋼 – プレミアム特性と性能
- JIS G4802 CS65グレード：完全焼入れ高炭素鋼の特性と用途
- JIS G4802 CS70グレード：完全焼入れ高炭素鋼の特性と用途