EN 10277-2 ZSt60-2 冷間引抜き・旋削・正規化 - 高強度機械構造用鋼
EN 10277-2規格のZSt60-2は、冷間引抜き後に旋削仕上げと正規化熱処理を施した中高炭素鋼（炭素約0.40%）で、冷間引抜き材の高強度に加え、正規化による組織均質化と内部応力除去を行ったグレードです。旋削仕上げによる高精度・高表面品質と、正規化による安定した機械的特性・優れた機械加工性を両立し、高強度・高精度が要求される重要機械部品に適しています。
主な特長
- 冷間引抜き＋旋削仕上げ＋正規化の複合処理で安定した特性
- 正規化による組織均質化で機械加工性・寸法安定性向上
- バランスの良い強度・靭性（引張強さ570–710 MPa、伸び14–16%）
- 優れた表面品質（Ra 0.8–1.6 μm）と寸法精度
- 後工程の熱処理変形が少なく、精密加工に最適
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・冷間引抜き旋削正規化材）
| 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 | 14–16% | |
| 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 | 570–710 MPa | |
| 降伏強さ | 20°C | 305–335 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) | 0.4% |
| リン (P) | 0.05% |
| 硫黄 (S) | 0.05% |
| マンガン (Mn) | 0.6–0.9%（推定） |
| ケイ素 (Si) | 0.15–0.35%（推定） |
供給状態別特性比較（ZSt60-2）
| 供給状態 | 引張強さ (MPa) | 降伏強さ (MPa) | 伸び (%) | 硬度 (HB) | 機械加工性 | 寸法安定性 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 冷間引抜き (+C) | 620–1,080 | 340–665 | 5–9 | 180–320 | △ | △（内部応力大） |
| 引抜き旋削 (+SH) | 570–710 | 305–325 | 12–14 | 170–210 | ○ | ○ |
| 引抜き旋削正規化 (+SH+N) | 570–710 | 305–335 | 14–16 | 165–205 | ◎ | ◎ |
| 焼入れ焼戻し (QT) | 800–1,100 | 600–900 | 10–14 | 240–320 | ○ | ○ |
典型的用途
- 精密工作機械の主軸、送りねじ、ガイドウェイ
- 高精度シャフト、スピンドル、ローラー（正規化済みで歪み少）
- 油圧・空圧機器の高精度ロッド、ピストン
- 自動車・鉄道の重要安全部品（ステアリングピン、コネクティングロッド）
- 金型部品、ガイドポスト、エジェクターピン（後工程熱処理前素材）
- ロボット・アクチュエータの高精度駆動軸
熱処理と加工上の注意
- 供給状態： 冷間引抜き→旋削仕上げ→正規化（+SH+N）
- 正規化条件： 860–890°C、空冷（球状化焼鈍ではない点に注意）
- 追加熱処理： 高周波焼入れ、浸炭窒化等の表面硬化処理に最適
- 機械加工： 正規化済みで切削性良好、仕上げ代0.1–0.2 mmで最終寸法可能
- 溶接： 予熱300°C以上、溶接後正規化または焼鈍推奨
- 炭素0.4%のため、焼入れ性は中程度（大径部は油冷推奨）
金属
- EN 10277-2 ZSt60-2：高強度・耐摩耗部品向け冷間引抜・軟焼鈍鋼
- 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 ZSt60-2 - 高耐摩耗・高強度冷間引抜き鋼
- EN 10277-2 ZSt70-2グレード：耐摩耗用途向け高性能冷間引抜・正火鋼
- EN 10277-5 Cm60鋼：高応力用途向け冷間引抜・旋削・正火鋼
- EN 10277-5 C35グレード：自動車・機械用途向け冷間引抜・旋削・正規化鋼
- EN 10277-5 C45グレード：自動車・機械用途向け冷間引抜・旋削・正規化鋼
- EN 10277-5 C60グレード：高延性・耐摩耗性自動車部品向け冷間引抜・旋削・正規化鋼
- EN 10277-2 St 50-2級: 高性能用途向けプレミアム冷間引抜構造用鋼
- EN 10277-2 St 60-2 グレード – プレミアム冷間引抜・旋削・正火構造用鋼
- EN 10277-2 St 70-2 冷間引抜・旋削・正火構造用鋼