EN 10277-2 ZSt50-2 旋削材 - ボルト・シャフト用高耐久鋼
EN 10277-2規格のZSt50-2旋削材は、冷間引抜き後に精密旋削仕上げを施した中炭素鋼で、表面品質と寸法精度を最高レベルに高めたグレードです。耐摩耗性と高強度が要求されるボルト、シャフト、スピンドル等の重要機械部品に使用され、旋削仕上げにより表面欠陥を確実に除去し、優れた疲労特性と摺動性能を実現しています。
主な特長
- 冷間引抜き＋精密旋削仕上げによる最高レベルの表面品質（Ra 0.4–1.2 μm）
- 表面脱炭層・引抜き傷・デカーバリゼーション層の完全除去
- 優れた真円度・円筒度・直線度（IT6–IT7級相当）
- 高い伸び（16–18%）で靭性と成形性を両立
- 疲労強度・摺動摩耗抵抗性に優れる
物理的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23°C | 7.8–7.9 g/cm³ | 中炭素鋼の典型値 |
機械的特性（常温・冷間引抜き精密旋削材）
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 弾性係数 | 23°C | 200–215 GPa | 中炭素鋼の典型値 |
| 伸び | 20°C | 16–18% | |
| ポアソン比 | 23°C | 0.29 | 中炭素鋼の典型値 |
| 剛性率 | 23°C | 75–80 GPa | 炭素鋼の典型値 |
| 引張強さ | 20°C | 470–610 MPa | |
| 降伏強さ | 20°C | 265–285 MPa |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 23°C | 1.32×10⁻⁵ 1/K | 中炭素鋼の典型値 |
| 最高使用温度 | — | 500°C | 炭素鋼の典型値 |
| 融点 | — | 1,380–1,514°C | 中炭素鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 23°C | 470–520 J/(kg·K) | 中炭素鋼の典型値 |
| 熱伝導率 | 23°C | 21–52 W/(m·K) | 中炭素鋼の典型値 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 23°C | 1.43–1.74×10⁻⁷ Ω·m | 炭素鋼の典型値 |
化学成分（質量%）
| 元素 | 含有範囲 |
|---|---|
| 炭素 (C) | 0.3% |
| リン (P) | 0.05% |
| 硫黄 (S) | 0.05% |
| マンガン (Mn) | 0.5–0.8%（推定） |
| ケイ素 (Si) | 0.15–0.35%（推定） |
ZSt50-2 3グレードの使い分けガイド
| グレード | 仕上げ | 引張強さ | 伸び | 表面粗さ | 推奨用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| ZSt50-2 (+C) | 冷間引抜きのみ | 490–960 MPa | 5–10% | Ra 1.6–3.2 | 一般ボルト、機械加工前素材 |
| ZSt50-2 (+SH) | 引抜き＋旋削 | 470–610 MPa | 18–20% | Ra 0.8–1.6 | 高精度シャフト、疲労部品 |
| ZSt50-2 旋削材 | 引抜き＋精密旋削 | 470–610 MPa | 16–18% | Ra 0.4–1.2 | 摺動部品、精密主軸、高疲労部品 |
典型的用途
- 精密工作機械の主軸、ボールねじ、送り軸
- 高速回転シャフト、タービンローター軸
- 油圧シリンダーロッド、ショックアブソーバーロッド（メッキ下地）
- リニアモーションガイド用シャフト、ボールスプライン軸
- 高疲労強度要求ボルト、コネクティングロッドボルト
- 自動車・航空機の重要安全部品（要熱処理後）
熱処理と加工上の注意
- 供給状態： 冷間引抜き後精密旋削仕上げ
- 追加熱処理： 焼入れ焼戻し（QT）で更なる高強度化可能（焼入れ830–860°C、焼戻し540–680°C）
- 機械加工： 旋削仕上げ済みのため仕上げ代0.1–0.3 mm程度で最終寸法可能
- 溶接： 予熱200–250°C、溶接後焼鈍600–650°C推奨
- 表面処理： クロムメッキ、窒化、高周波焼入れ等の表面硬化処理に適する
金属
- EN 10277-2 E295GC鋼 – 高強度用途向け圧延・旋削・熱処理鋼
- EN 10277-2 E335GC鋼 – 高性能用途向け圧延・旋削・表面硬化鋼
- EN 10277-2 ZSt50-2：高性能摩耗部品向け冷間引抜・軟焼鈍鋼
- EN 10277-2 ZSt50-2 - 高性能冷間引抜き中炭素鋼
- EN 10277-2 ZSt50-2 冷間引抜き・旋削仕上げ - 高強度機械構造用鋼
- EN 10277-2 ZSt50-2 旋削材 - ボルト・シャフト用高耐久鋼
- EN 10277-2 ZSt60-2 旋削材 - 耐摩耗用途向け高性能旋削鋼
- EN 10277-2 ZSt70-2鋼：高強度・耐摩耗性に優れた旋削部品向け材料
- EN 10277-2 St 50-2 グレード – 高強度・耐摩耗性構造用鋼
- EN 10277-2 St 60-2 グレード – 重負荷用途向けプレミアム構造用鋼
- EN 10277-2 St 70-2 構造用鋼 – 高耐摩耗性・高強度グレード