S45C調質の硬さ

質問

タイトル通りなのですが下記の場合、よく使用している硬さ
を教えてください。また、市場性の高い数値。
最大径Φ15（20mm位）残りはΦ12・長さ80mm位のロッドを調質する場合。
＜目的＞
ロッドの折損防止。
＜ロッドの用途＞
薄型シリンダの先端にロッドを連結し、ロッド先端で
相手を押す。（推力2500N位）
SS400の生材でも折損はないと思いますが、ロッドが折損した場合
ロッドの分解が大変なため安全を見てS45Cの調質ロッドも考えてます。
SS400の生材より強度があればいい位の調質を考えてます。
＜質問の背景＞
今まではHRC20＝HS35.6＝HB226を標準的に多用していましたが、
違う業種の仕事をしていて、その分野ではHS38±2が多用されて
います。
個人的には少し高いな、、調質の上限の方のようだけど
実際、どのあたりの数値がよく用いられているのだろう？？
との疑問で質問いたしました。
本当は非調質鋼でΦ16のものがあれば使用したいですが
ありますでしょうか？
稚拙な質問ですがよろしくお願いします。

回答No.1

noname#230359

設計上、強さベースでいくか疲労ベースでいくか、皆迷い悩んでいるところだと思います。

強さベースなら理屈上は硬さが同じなら良いので、S45Cなら焼きならしで20HRCくらい、調質ですと25HRCくらいまでいけますからHSだと38というところで、調質でも非調質の焼きならしでも同じことしょう。

疲労ベースでは衝撃値が欲しいので、調質材の1/3程度しか衝撃値の出ない焼きならし材ではいささか不足になるのではないでしょうか。

Ｂ坊は本業は加工屋ですが、必要に迫られて設計をしなければならないこともあり、そのとき（邪道ではありましょうが）いちいち悩まなくとも良いように大和久重雄氏の著書などを参考におおむね次のように決めています。

強度部品　φ20以下　S45Cクラス　φ20以上　SCM435　SMnC443
焼入れ・600度高温テンパーで　500HB　50HRC

疲労部品　S45C　SCM435
高周波焼入れ・200度低温テンパーまたは調質（600度高温テンパー）で高周波焼入れのとき50HRC　調質で45～50HRC

ショック部品　S45C　SCM435
焼入れ・600度高温テンパーまたはオーステンパーで　30～40HRC

磨耗部品　SUJ2　SK7
焼入れ・200度低温テンパーで　60HRC

ケースハードなら　S20Cクラスに浸炭焼入れ・200度低温テンパーで　60HRC

熱処理不要ということで、TiやNbを入れ圧延後に衝風冷却して衝撃値を上げた非調質鋼が機械部品に用いられることが増えているようで、それなりにメリットはあるとは思いますが、調質材には及ばない、というのが（いささか古めかしいかもしれませんが）基本的な考えです。

お礼

アドバイスありがとうございます。
詳しい解説で参考になります。
非調質材は自動車関連から派生し、大径を主流とした素材との意識で
あまり調べていませんでしたが、調質材には及ばない部分があるのですね。
実際使用する場合には、よく調べてみようと思います。