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技術レポート
材質・熱処理について
炭素工具鋼鋼材

炭素工具鋼鋼材とは0.55~1.5%の炭素を含有し、特別にクロム・モリブデン等の合金元素を添加していない高炭素鋼で、一般的にはSK材と呼ばれています。工具鋼の中では使用頻度の高い材料です。
SKの名称は英語と日本語が混じった略称です。 SはSteel、Kは工具のKです。
SK材は、S-C材(機械構造用炭素鋼材)のように、炭素含有量が約0.6%までは炭素の増加に伴い、より硬い熱処理硬度が得やすくなりますが、0.6%以上になりますと熱処理硬度の上昇が急激に鈍ります。
SK材は焼入性よりも耐衝撃性や耐摩耗性が求められることが多く、中でも炭素量が低い鋼種は打撃を与える用途、つまり靭性を必要とする耐衝撃性向き、炭素量が高い鋼種は切れ味を必要とする工具など耐摩耗性向きに選択されます。
JIS規格では2000年に改定された11鋼種の新材料記号が規定されていますが、その内の7鋼種は旧材料記号で呼ばれることが一般的です。
その代表格の材料は SK105(SK3)・SK95(SK4)・SK85(SK5)です。 ちなみにSK3・SK4の丸棒は、SK3が黒皮材でSK4が快削鋼(SK4F)で市場に流通しているため、市場流通材を考慮した製品の仕様設定が推奨されます。

種類及び記号とその成分

種類の記号
C
Si
Mn P S
SK140(SK1) 1.30~1.50 0.10~0.35 0.10~0.50 0.030以下 0.030以下
SK120(SK2) 1.15~1.25
SK105(SK3) 1.00~1.10
SK95(SK4) 0.90~1.00
SK90 0.85~0.95
SK85(SK5) 0.80~0.90
SK80 0.75~0.85
SK75(SK6) 0.70~0.80
SK70 0.65~0.75
SK65(SK7) 0.60~0.70
SK60 0.55~0.65

注(1) 各種類とも不純物として Cu は0.25%を、Cr は0.30%を、Ni は0.25%を超えてはならない。
備考: 括弧書きの (SKⅩ) は、旧JIS の種類の記号を示す。
なお、JISの種類の記号と対応する ISO の記号を 附属書2 に示す。


備考

炭素(C)量が多いほど記号の中の数字が小さい数字になっており、SK5が多く使用されます。 SK5は最も焼きが入りやすく、耐摩耗やじん性に優れています。また、いずれの鋼種においても、素材の状態では球状化焼なまし材であり、耐摩耗の場合は焼入れ後低温焼戻し、強じん性が必要な場合は高温焼戻しで使用されます。

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