SS400とS45Cの違いとは?それぞれの特徴・強度・用途をわかりやすく解説

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金属加工や機械設計の現場では、鋼材選定が製品品質を左右する重要な工程になります。その中でも特に多く使用される材料がSS400S45Cです。

一見するとどちらも一般的な鉄鋼材料ですが、実際には材料の性質や用途が大きく異なります。設計者や加工担当者が材料を選定する際には、この違いを理解しておくことが重要です。

例えば以下のような疑問を持つ人は多いのではないでしょうか。

  • SS400とS45Cの違いは何か
  • どちらの強度が高いのか
  • 加工しやすい材料はどちらか
  • 機械部品にはどちらを使うべきか

本記事ではSS400とS45Cの違いを中心に、材料特性・強度・加工性・用途などを体系的に解説します。

目次

SS400とS45Cの違いを簡単に理解する

まず最初に、両者の違いを大まかに整理しておきます。

項目 SS400 S45C
材料分類 一般構造用圧延鋼材 機械構造用炭素鋼
炭素量 低炭素 中炭素
強度 中程度 高い
熱処理 基本不要 焼入れ可能
用途 建築・構造材 機械部品

このように、SS400は構造材としての使いやすさが特徴であり、S45Cは機械部品としての強度が求められる材料です。

SS400とはどんな材料か

SS400の基本特性

SS400は、日本で最も広く使用されている一般構造用鋼材です。建築・土木・機械など多くの分野で使用されています。

主な特徴は次の通りです。

  • 溶接性が高い
  • 加工しやすい
  • 材料コストが安い
  • 流通量が多い

SS400は低炭素鋼に分類されるため、加工性が良く扱いやすい材料です。

SS400の強度

SS400の機械的性質は以下の通りです。

特性 数値
引張強さ 400〜510 MPa
降伏点 245 MPa以上

この数値は構造材料として十分な強度ですが、機械部品の耐摩耗性などには向かない場合があります。

SS400の主な用途

SS400は次のような用途で広く使用されています。

  • 建築構造材
  • 鋼板
  • ブラケット
  • フレーム部材
  • 架台

S45Cとはどんな材料か

S45Cの基本特性

S45Cは機械構造用炭素鋼として多くの機械部品に使用される材料です。

炭素含有量が約0.45%であり、中炭素鋼に分類されます。

主な特徴は以下です。

  • 高い強度
  • 焼入れ可能
  • 耐摩耗性が高い
  • 機械部品に適している

S45Cの機械的性質

特性 数値
引張強さ 570〜700 MPa
炭素量 約0.45%

SS400よりも強度が高く耐摩耗性が高いのが特徴です。

S45Cの主な用途

S45Cは主に機械部品で使用されます。

  • シャフト
  • ギア
  • ボルト
  • 機械部品
  • 金型部品

SS400とS45Cの加工性の違い

金属加工において重要なのが加工性です。

項目 SS400 S45C
切削加工 しやすい やや難しい
溶接 容易 注意が必要
熱処理 基本不要 可能

SS400は炭素量が少ないため、切削加工や溶接が容易です。一方でS45Cは炭素量が多く、加工時の工具摩耗が大きくなる傾向があります。

鋼材加工では工具寿命や加工条件も重要です。工具摩耗と加工条件についてはNAK55のマシニング加工に関して解説で詳しく解説しています。

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SS400とS45Cの選び方

材料選定では用途が最も重要です。

SS400を選ぶべきケース

以下のような場合はSS400が適しています。

  • 構造材
  • フレーム
  • 溶接構造物
  • コスト重視

S45Cを選ぶべきケース

次のような用途ではS45Cが適しています。

  • 機械部品
  • 強度が必要
  • 摩耗する部品
  • 熱処理を行う部品

またプラスチック金型などではプリハードン鋼が使用される場合もあります。金型材料の選定についてはNAK55のマシニング加工に関して解説で詳しく解説しています。

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よくある質問

SS400とS45Cはどちらの強度が高いのでしょうか?
一般的に強度が高いのはS45Cです。S45Cは炭素量が約0.45%の中炭素鋼であり、引張強さは570〜700MPa程度あります。一方、SS400の引張強さは400〜510MPa程度のため、機械部品のように高い強度や耐摩耗性が必要な場合はS45Cが選ばれることが多いです。ただし、用途によってはSS400でも十分な強度を持つ場合があります。
SS400とS45Cはどちらが加工しやすい材料ですか?
加工のしやすさという点ではSS400の方が扱いやすい材料です。SS400は炭素量が少ない低炭素鋼のため、切削加工や溶接が比較的容易で工具への負担も少ない傾向があります。一方、S45Cは炭素量が多いため強度は高いものの、切削時の工具摩耗が起こりやすく、溶接や加工条件には注意が必要になります。
機械部品を製作する場合はSS400とS45Cのどちらを選ぶべきですか?
機械部品にはS45Cが使用されるケースが多いです。S45Cは強度や耐摩耗性が高く、さらに焼入れなどの熱処理によって硬度を高めることも可能なため、シャフトやギアなどの機械部品に適しています。一方、フレームや架台などの構造材では、加工性やコスト面に優れるSS400が選ばれることが一般的です。
SS400とS45Cは熱処理の有無で何が変わりますか?
大きな違いは硬度と耐摩耗性です。SS400は基本的に熱処理を前提とした鋼材ではありませんが、S45Cは焼入れや焼戻しなどの熱処理によって硬度を高めることができます。そのため摩耗が発生しやすい機械部品ではS45Cが有利になります。熱処理を行うことで、強度や耐久性をさらに向上させることが可能です。

まとめ

SS400とS45Cの違いは、主に以下のポイントにあります。

  • SS400は構造用鋼材
  • S45Cは機械構造用鋼
  • S45Cの方が強度が高い
  • SS400は加工性が高い

材料選定を誤ると、加工コストや製品寿命に大きく影響します。

そのため設計段階で材料特性・用途・加工方法を理解しておくことが重要です。

適切な材料を選択することで、品質・コスト・加工効率を大きく改善することができます。

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