DIN 1651 Grade 35S20 鋼 - 冷間引抜・焼入れ焼戻し (C+QT) 仕様
DIN 1651 Grade 35S20 (1.0726) の概要
DIN 1651 Grade 35S20 (材料番号 1.0726) は、全殺鋼 (fully killed steel) の快削鋼で、中程度の強度が要求される大量生産部品に使用されます。特に靭性要求が厳しくない断面形状の部品に適し、高い切削速度が可能な利点があります。自動車工学、工具製造、装置工学 (ネジ、ナット、小部品) への応用が主です。本グレードは冷間引抜後、焼入れ焼戻し (C+QT: Cold drawn + Quenched and Tempered) 状態で供給されます。
化学組成 (質量%)
| 元素 | 含有範囲 |
|---|
| 炭素 (C) | 0.32 - 0.39 |
| マンガン (Mn) | 0.70 - 1.10 |
| リン (P) | ≤ 0.06 |
| ケイ素 (Si) | 0.10 - 0.30 |
| 硫黄 (S) | 0.18 - 0.25 |
※ 高硫黄含有により優れた切削性を実現 (快削鋼)
物理的特性
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.80 - 7.85 g/cm³ |
機械的特性 (20°C、C+QT 状態)
| 特性 | 値 |
|---|
| 引張強さ | 540 - 760 MPa |
| 降伏強さ | 325 - 420 MPa |
| 伸び | 13 - 17 % |
| ポアソン比 | 0.28 |
| せん断弾性率 | 81 GPa |
温度による弾性率の変化
| 温度 | 弾性率 (GPa) |
|---|
| -100 °C | 217 |
| 20 °C | 210 - 212 |
| 100 °C | 207 |
| 200 °C | 193 - 199 |
| 300 °C | 185 - 192 |
| 400 °C | 175 - 184 |
| 500 °C | 175 |
| 600 °C | 164 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 熱膨張係数 | -100 °C | 1.08E-5 1/K | |
| 20 °C | 1.19E-5 1/K | |
| 100 °C | 1.10E-5 - 1.25E-5 1/K | |
| 200 °C | 1.18E-5 - 1.30E-5 1/K | |
| 300 °C | 1.36E-5 1/K | |
| 400 °C | 1.32E-5 - 1.41E-5 1/K | |
| 500 °C | 1.45E-5 1/K | |
| 600 °C | 1.49E-5 1/K | |
| 最高使用温度 | - | 500 °C | 炭素鋼の典型的値 |
| 融点 | - | 1380 - 1514 °C | 中炭素鋼の典型的値 |
| 比熱容量 | -100 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20 °C | 420 - 461 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 479 - 490 J/(kg·K) | |
| 200 °C | 499 - 530 J/(kg·K) | |
| 300 °C | 517 J/(kg·K) | |
| 400 °C | 536 - 610 J/(kg·K) | |
| 500 °C | 558 J/(kg·K) | |
| 600 °C | 587 J/(kg·K) | |
| 熱伝導率 | 20 °C | 44.9 - 49.0 W/(m·K) | |
| 100 °C | 46.2 W/(m·K) | |
| 200 °C | 45.5 W/(m·K) | |
| 300 °C | 43.1 W/(m·K) | |
| 400 °C | 40.4 W/(m·K) | |
| 500 °C | 37.7 W/(m·K) | |
| 600 °C | 34.9 W/(m·K) | |
| 熱拡散率 | 20 °C | 12.5 mm²/s | |
| 100 °C | 12.0 mm²/s | |
| 200 °C | 11.0 mm²/s | |
| 300 °C | 9.8 mm²/s | |
| 400 °C | 8.6 mm²/s | |
| 500 °C | 7.3 mm²/s | |
| 600 °C | 5.9 mm²/s | |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|
| 電気抵抗率 | 20 °C | 1.20E-7 - 2.32E-7 Ω·m |
| 100 °C | 2.77E-7 Ω·m |
| 200 °C | 3.47E-7 Ω·m |
| 300 °C | 4.35E-7 Ω·m |
| 400 °C | 5.38E-7 Ω·m |
| 500 °C | 6.56E-7 Ω·m |
| 600 °C | 7.95E-7 Ω·m |
熱処理条件 (C+QT: 焼入れ焼戻し)
- 焼入れ: 830 - 860 °C でオーステナイト化後、水または油冷
- 焼戻し: 540 - 680 °C で保持後、空冷
- 焼戻し温度により強度・靭性バランスを調整可能
切削性と加工性
- 硫黄 0.18-0.25% の効果により、優れた切りくず分断性を発揮
- 一般構造用鋼 (S45C 等) と比較して切削速度を 30-50% 向上可能
- 工具寿命の延長、仕上げ面粗さの改善が期待できる
- 溶接性は硫黄含有量の影響で劣るため、溶接部品には非推奨
用途
- 自動車部品: シャフト、ピニオン、ギア、ボルト類
- 工具製造: ドリルシャンク、治具部品
- 装置工学: 高精度小ネジ、ナット、ピン、スペーサー
- 油圧・空圧機器部品
同等規格・グレード
| 規格 | グレード | 備考 |
|---|
| JIS | SUM32 (快削鋼) | 硫黄含有量が近い |
| ISO | 11SMnPb30 / 11SMn30 | Pbフリー版は 11SMn30 |
| ASTM | 1215 / 12L14 | 快削炭素鋼 |
| DIN/EN | 11SMn30 (1.0715) | C+QT 状態では機械的特性が異なる |
