SKS3とは
SKS3とは、JIS (日本産業規格) で規定された冷間金型用合金工具鋼の一種です。
主に金型、刃物、冷間鍛造機械の部品、切削工具、針金引き機のダイスなどに使用されます。硬さ、耐摩耗性、硬度保持性、深い硬化性、耐熱性などです。加工性も良く研磨性も高いため、金型の仕上げにも適しています。熱処理によって硬度を調整できるため、使用目的に応じて硬度を変化させることができ、酸化や腐食に対しても耐性があるため長期間の使用にも耐えられます。
SKS3の使用用途
1. 金型
プレス機の金型、鋳造機のダイス、プラスチック成形用金型、ガラス成形用金型などがあります。鋳造機のダイスとは、鋳造工程において、金属を所定の形状に成形するために使用される金型の一種です。熱い金属を射出したり圧力をかけたりして、金属を所定の形状に成形するために使用されます。
2. 刃物
包丁、包装用カッター、ハサミ、裁断機の刃物、紙加工用刃物、木工用ノミ、糸切りハサミ、製紙機の刃物、繊維機の刃物、プラスチック製品の成型刃物などがあります。
3. 冷間鍛造機械の部品
ダイス、ピン、ブレード、ロール、シャフト、ブッシング、ホルダーなどがあります。ブレードとは冷間鍛造機械の部品の1つで、金属材料を切断するための刃物のことです。
4. 切削工具
ボール盤、タップ、フライス盤、ドリル、カッター、バイトなどがあります。ボール盤とは、木材や金属材料などを穴あけするために使用される工具です。タップとは、ねじを切るための工具の一種で、金属板やパイプなどの素材に、内部ねじを切ります。フライス盤とは、工作機械の一種で、金属やプラスチックなどの素材を切削加工するために使用される機械です。
5. その他
冷間圧延機のロール、ニッパーなどがあります。冷間縦断機とは、鋼材や金属板を幅方向に縦断して、所定の幅にカットするための機械です。ニッパーとは、主に金属やプラスチックなどの素材を切断するために使用される工具の一種です。
SKS3の性質
1. 化学組成
- 炭素 (C) : 0.90%～1.00%
- シリコン (Si) : 0.35%以下
- マンガン (Mn) : 0.90%～1.20%
- リン (P) : 0.03%以下
- 硫黄 (S) : 0.03%以下
- クロム (Cr) : 0.50%～1.00%
- タングステン (W) : 0.50%～1.00%
2. 硬度、耐摩耗性、硬度保持性、硬化層深さ、耐熱性
SKS3は高い硬度、耐摩耗性、硬度保持性、硬化性深さが大きい、耐熱性などの特性を持つため、金型や刃物、工具の耐久性が高く、長期間使用できます。
硬度保持性とは、材料の硬度が時間の経過や使用によってどの程度変化するかを表す指標です。硬化性深さとは、「鋼材が熱処理された際に表面から深く硬くなる深さ」のことです。
SKS3には炭素、シリコン、マンガン、クロム、バナジウム、モリブデン、タングステンなどの合金元素が含まれており、それぞれ独自の特性からSKS3の性能向上に関わっています。
炭素は鉄と合金化することで硬度を向上させ、耐摩耗性も改善させる元素です。シリコンは鋳造性を向上し、耐熱性を高めます。マンガンは硬度を増し、硬度の保持性を向上させる元素です。クロムはクロムカーバイトを生成することで硬度と耐摩耗性を向上し、腐食にも強くなります。バナジウムは高温下でも耐性が向上するため、耐熱性を向上させるのが特徴です。モリブデンは硬度の保持性を高める元素です。タングステンは硬度を保持し、深い硬化性を持たせます。
3. 加工性、研磨性
SKS3は、加工性や研磨性が良く、表面の仕上がりが良いです。SKS3に含まれるクロムやモリブデンなどの合金元素により熱処理時の析出硬化現象が起こるため、鋼の組織が微細化し硬くなるだけでなく、耐摩耗性や耐熱性などの特性が向上します。
低炭素鋼であるため焼入れ時に歪みや変形が少なく、加工後の研磨や仕上げがしやすいというのが特性があります。またSKS3は粒度が均一で金属組織も細かいので、加工性や研磨性が向上するのが特徴です。さらにSKS3は不純物や不均一物質や、表面の汚れや酸化物が少なく、表面の仕上がりが良い特性もあります。
4. 熱処理による硬度の調整
SKS3は熱処理によって硬度を調整できます。SKS3は炭素鋼とクロム、タングステン、バナジウムなどの合金元素を配合することで、高い硬度や耐摩耗性、耐熱性などの性能を持ち、加工性や研磨性などの機械的性質も良好です。
SKS3は熱処理によって硬度を調整できます。具体的には、通常SKS3は焼き入れ時の温度が高く、冷却速度が遅いときに硬度は高くなる一方、焼き入れ時の温度が低く冷却速度が速い場合には硬度は低くなります。
5. 耐酸化性、耐腐食性
SKS3は酸化や腐食に対しても耐性があり、長期間の使用にも耐えられます。SKS3に含まれるクロム、モリブデン、バナジウムなどの合金元素が酸化や腐食に対して耐性を持っているためです。特にクロムは、酸化に対して非常に強い耐性を持ち、表面にクロム酸化物の皮膜を形成して酸化を防ぎます。またSKS3は適切な熱処理を施すことで金属組織を微細化させ、より密度の高い組織を作り出し、酸化や腐食の浸透を防ぎ、耐久性を高められます。
SKS3のその他情報
SKS3の取り扱い上の注意
SKS3は硬度が高く、硬化層深さが大きいため、割れやすい材料です。加工時や熱処理時の急激な温度変化や、不適切な冷却などによって、内部に応力が発生し、割れることがあります。また不適切な取り扱いや保管によっても、表面に傷や錆が発生し、割れる可能性が高くなります。したがって、SKS3を使用する際には、適切な熱処理や取り扱い、保管が必要であり、特に表面の傷や錆を防ぐことが重要です。