S45Cの硬度と特性｜材質選定と加工で知っておくべきポイント

2025年11月10日

S45Cは炭素鋼の中でも機械構造用として広く使用される材料で、その硬度や強度、加工性を理解することは製品設計や加工の精度向上に欠かせません。本記事ではS45Cの硬度に関する基本情報、熱処理による硬度変化、加工性との関係、選定ポイントを詳しく解説します。

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S45Cとは

S45Cは中炭素鋼（炭素含有量0.45%前後）の一種で、JIS規格における「機械構造用炭素鋼」に分類されます。強度と靭性のバランスに優れ、機械部品、軸、ギア、ボルトなど幅広い用途で利用されています。

S45Cの詳細な材質情報についてはS45Cの基本特性も参考にしてください。

硬度とは材料の「硬さ」を示す指標で、切削性や耐摩耗性に直結します。S45Cは焼き入れ前の状態では比較的柔らかく加工しやすいですが、焼き入れや焼き戻しを行うことで硬度を上げることが可能です。

硬度はブリネル硬さ（HB）、ロックウェル硬さ（HRC）、ビッカース硬さ（HV）などで測定されます。S45Cの場合、熱処理前はHB 170〜210程度、焼入れ後はHRC 45〜55程度に達します。正確な硬度管理は部品の耐久性や寿命に直結するため重要です。

S45Cは熱処理（焼入れ・焼戻し）を行うことで硬度や靭性を調整できます。用途や加工条件に応じて最適な硬度に調整することで、耐摩耗性と衝撃吸収性をバランスよく確保できます。

詳しい熱処理条件については（S45C熱処理ガイド）も参考にしてください。

S45Cは硬度によって加工性が大きく変化します。焼入れ後の高硬度状態では切削工具の摩耗が早まるため、旋盤やフライス加工では工具選定や切削条件の調整が必要です。加工性を重視する場合は焼入れ前の状態で加工するか、適切な冷却と潤滑を行うことが推奨されます。

S45Cは部品の用途に応じて硬度を変えることが多く、自動車部品、ギア、シャフトなどそれぞれに適した硬度があります。加工性と耐久性のバランスを考慮し、熱処理の有無や条件を決定することが重要です。

S45Cの硬度は熱処理によって大きく変化し、加工性や耐久性に直結します。部品の用途や加工条件に応じて最適な硬度を選定することで、製品の性能と寿命を最大化できます。加工性を重視する場合は柔らかい状態での加工、耐摩耗性を重視する場合は焼入れ後の硬化状態を選ぶことが基本です。

A1: S45Cの焼入れ前の標準硬度はHB 170〜210程度です。用途によっては焼入れや焼戻しを行い、HRC 40〜55まで硬度を上げることが可能です。詳細はS45Cの基本特性を参照してください。

A2: S45Cは焼入れによって硬度を上げることができます。焼入れ後に焼戻しを行うことで靭性を確保し、割れや歪みを防止します。加工性と耐摩耗性のバランスを考え、用途に応じた条件設定が必要です。

A3: 高硬度のS45Cは切削工具が摩耗しやすく、切削速度や刃先角度の調整が重要です。旋盤やフライス加工では適切な冷却液の使用や刃先交換計画を立てることで精度と寿命を維持できます。

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