炭素含有量と硬さ

質問

機械材料の勉強始めたばかりのものです。すごく、初歩的な質問ですみません。
一般に炭素含有量が高いほど、硬さは硬くなりますよね？
それが焼鈍材の場合、材料の炭素含有量が硬さにどのような影響を及ぼすのでしょうか？
もしよろしければ、材料の組織の違いについても教えていただけると幸いです。
ちなみに、今私が調べているのはS15C,S35C,S55Cについてです。
よろしくお願いします。

回答No.2

noname#230359

鉄Ｆｅ（Carbon Steel）に、炭素Ｃだけを0.02～2.0％含む鋼を炭素鋼といいます。
機械構造用炭素鋼ＳＣ材として、炭素量0.05～0.65％の範囲で、細かく区分され、
S10C～S58Cまで23鋼種の規定が設けられています。一般的には、
☆ 低炭素鋼；炭素量0.02～0.2％
　 <切削性、冷間加工性、溶接性が良好>
☆ 中炭素鋼；炭素量0.30～0.50％
　 <切削性、冷間加工性、溶接性はやや劣り、焼入れ/焼戻しで強靭性が得られる>
☆ 高炭素鋼；炭素量0.5～2.0％
　 <焼入れ硬化性が更に大きくなり、工具類に使用される>

そして、焼鈍硬さは、
★ S25C；121～156HB、★ S35C；126～163HB、★ S45C；137～170HB、
★ S50C；143～187HB、★ S55C；149～192HB、
にて、比例関係にあります。

材料の組織の違いは、他の回答で確認して下さい。

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

noname#230359

機械構造用炭素鋼の熱処理は、焼き入れ焼き戻し、焼きならし、焼き戻し
などがあり各々、調質、焼準、焼鈍（応力除去焼きなまし）という別名が
あって何とも煩雑で判り難い。しかし貴殿の言う材料は焼きならし材を
言うのでは無いかな？炭素含有量が高いほど焼き入れ硬さは硬くなるが、
脆くもなるので焼きなましも同時にし、強靭さを出す必要が生まれる。
焼きならし材とは単に放置ではなく、温度管理された空冷を言うと思う

ここで注意しなければならないのは、ミルシートにおいて素材の状態が
ROLLEDとなっているものでも、機械的性質が表示されているが、これは
テストピースで適宜な熱処理をした場合は、こーなる材料だと言っている
ので現材料がコレとは言っていないことに注意しないといけない（大事）

ですから近年のJISでは、機械的性質の項目は、誤解を避ける意味らしく
この項目自体が削除されてしまってます（以前は載せていたんだけどね）
最後に材料の組織ですが、鋼鉄は鉄と炭素の合金なので、熱処理などの
諸条件などにより種々の組織名があるので、調べてみると面白いですよ

参考URL：

http://www.netushori.co.jp/story/11.html

お礼

まだまだ勉強不足のところが多く、丁寧な回答ありがとうございました。