SCM（クロモリ鋼）・SNCM（ニッケルクロムモリブデン鋼）
SCM（クロムモリブデン鋼）は、機械構造用の合金鋼として最もよく使われる鋼材の一つで、「クロモリ」とも呼ばれます。S45Cなどの炭素鋼に比べて焼入れ性・強度に優れ、シャフトや歯車、ボルトなど強度が求められる部品に欠かせません。さらに高い強靭性が必要な場合には、ニッケルを加えたSNCMが使われます。
このページでは、SCM415〜SCM440の違い、SNCMの特徴、調質と硬さ、S45Cとの使い分け、切削加工のポイントを解説します。
SCM（クロムモリブデン鋼）とは
SCMは、炭素鋼にクロム（約1%）とモリブデン（約0.2%）を加えた合金鋼です。クロムは焼入れ性と耐摩耗性を、モリブデンは焼入れ性と焼戻し後の靭性を高めます。記号の数字は、下2桁がおおよその炭素量（例：SCM440は約0.40%）を表しています。
SCM415・SCM420・SCM435・SCM440の違い
| 鋼種 | 炭素量（%） | 主な熱処理 | 引張強さの目安（N/mm²）※ | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|
| SCM415 | 0.13〜0.18 | 焼入れ焼戻し、浸炭焼入れ | 830以上 | 歯車、小型シャフト（表面を硬く、内部を粘り強く） |
| SCM420 | 0.18〜0.23 | 焼入れ焼戻し、浸炭焼入れ | 930以上 | 歯車、シャフト |
| SCM435 | 0.33〜0.38 | 焼入れ焼戻し（調質） | 930以上 | ボルト、シャフト、強度部品 |
| SCM440 | 0.38〜0.43 | 焼入れ焼戻し（調質） | 980以上 | 大径シャフト、歯車、高強度部品 |
※JISに示される熱処理後の参考値です。
炭素量の少ないSCM415・SCM420は、表面に炭素を染み込ませる浸炭焼入れを行い、表面は硬く内部は粘り強い状態にして使います。炭素量の多いSCM435・SCM440は、部品全体を焼入れ・焼戻し（調質）して強度を高めて使うのが一般的です。
SCM440Hなど「H鋼」とは
「SCM440H」のように末尾にHが付く鋼種は、焼入れ性（焼入れでどこまで硬くなるか）を保証した「H鋼」です（JIS G 4052）。通常の鋼種に比べて熱処理後の硬さのばらつきが小さく、量産部品や品質の安定が求められる部品に使われます。
なお、SCM435やSCM440などの丸棒材は、SCM435H・SCM440HといったHバンド鋼が一般的に流通しています。そのため、丸棒からの削り出し加工では、Hバンド鋼を使用することが基本となります。
SCM435とボルト
SCM435は、強度区分の高いボルトや六角穴付きボルトの材料として広く使われています。そのため「SCM435」で検索するとボルトの情報が多く見られますが、シャフトや機械部品の材料としても一般的な鋼種です。
SNCM439（ニッケルクロムモリブデン鋼）とは
SNCM439は、クロム・モリブデンに加えてニッケル（約1.6〜2.0%）を含む合金鋼です。ニッケルの効果で焼入れ性と靭性がさらに高まり、大径の部品でも中心部まで硬化させやすく、衝撃にも強いのが特徴です。
SCMとの違い
| 項目 | SCM440 | SNCM439 |
|---|---|---|
| 主な合金元素 | Cr・Mo | Ni・Cr・Mo |
| 焼入れ性 | 高い | より高い（大径でも中心まで硬化しやすい） |
| 靭性（粘り強さ） | 高い | より高い |
| 価格 | 高め | より高い |
| 主な用途 | シャフト、歯車、ボルト | 大型・高負荷のシャフト、クランク軸、重要保安部品 |
S45CとSCM440の使い分け
S45Cは安価で入手しやすく、一般的なシャフトや機械部品に広く使われます。ただし、焼入れ性が低いため、太い部品では中心部まで十分に硬化しません。部品の直径が大きい、あるいは高い強度や靭性が必要な場合は、焼入れ性に優れるSCM440が選ばれます。さらに大径で衝撃荷重がかかる部品では、SNCM439が候補になります。
| 鋼種 | 焼入れ性 | 強度 | コスト |
|---|---|---|---|
| S45C | 低い | 標準 | 安い |
| SCM440 | 高い | 高い | 中程度 |
| SNCM439 | 非常に高い | 非常に高い | 高い |
調質（焼入れ焼戻し）と硬度
SCM435・SCM440・SNCM439は、焼入れ後に高温で焼戻しを行う「調質」によって、強度と靭性のバランスを整えて使うのが一般的です。焼戻し温度によって硬さを調整でき、温度が低いほど硬く、高いほど粘り強くなります。
JISでは、調質後の硬さの参考値として、SCM435が269〜331HBW、SCM440が285〜352HBW、SNCM439が293〜352HBW程度とされています。実際の硬さは、部品の大きさ（質量効果）や熱処理条件によって変わります。
質量効果に注意
同じ鋼種・同じ熱処理でも、部品が太くなるほど中心部の冷却が遅くなり、硬さが出にくくなります。これを「質量効果」と呼びます。大径部品で所定の硬さが必要な場合は、焼入れ性の高い鋼種を選ぶか、粗加工で形状を小さくしてから熱処理するなどの工夫が必要です。
SCM・SNCMの表面硬化処理
調質に加えて、部品の一部だけを硬くする表面硬化処理が行われることもあります。
| 処理 | 概要 | 主な対象 |
|---|---|---|
| 高周波焼入れ | 電磁誘導で表面だけを急速に加熱・冷却し、表面を硬くする | SCM435・SCM440のシャフトの軸受部、摺動部 |
| 浸炭焼入れ | 表面に炭素を染み込ませてから焼入れし、表面を硬く内部を粘り強くする | SCM415・SCM420の歯車、ピン |
| 窒化処理 | 比較的低温で表面に窒素を染み込ませ、硬い層をつくる。ひずみが小さい | 精度が必要な軸や金型部品 |
どの処理が適しているかは、部品に求められる強度・耐摩耗性・精度によって異なります。
主な用途
- 駆動軸・回転軸などのシャフト
- 歯車、スプライン軸
- 高強度ボルト・ピン
- クレーン・建設機械・船舶の強度部品
- 鍛造品（フック、トラニオンなど）
切削加工のポイント
SCMやSNCMの加工は、「生材（焼なまし材）で加工してから熱処理する」方法と、「調質済みの材料を加工する」方法があります。
- 生材で加工する場合：削りやすく能率がよい一方、熱処理後にひずみや寸法変化が出るため、仕上げ代を残して熱処理後に仕上げる工程が必要です。
- 調質材を加工する場合：熱処理によるひずみを気にせず仕上げられますが、硬さが増すぶん工具摩耗が早く、切削条件の調整が必要です。
部品の精度や形状、数量に応じて、最適な工程を選ぶことが品質とコストの両立につながります。
三暁のSCM・SNCM加工
三暁では、SCM415、SCM435・SCM440・SNCM439などの合金鋼を使ったシャフトや強度部品の加工に対応しています。丸鋼からの削り出しに加え、鍛造品からの加工も可能です。SCM材の丸棒からの削り出し加工では、Hバンド鋼を使用することが基本となります。
SNCM439については、加工のお問い合わせも多くいただいています。
材料の手配から機械加工、熱処理、表面処理まで一貫して対応します。
切削加工と熱処理のポイント
SCMやSNCMの加工では、材料の状態や必要な硬度、寸法精度に応じて、切削加工と熱処理の順序を適切に選ぶことが重要です。
調質済み材料から加工する場合：あらかじめ調質された丸鋼などを使用します。熱処理後の寸法変化を避けられる一方、材料が硬いため、工具や切削条件の選定が重要になります。
粗加工後に調質する場合：生材の状態で粗加工を行い、調質後に仕上げ加工を行います。熱処理によるひずみを仕上げ加工で修正できるため、寸法精度が求められる部品にも適しています。
指定硬度に合わせて熱処理する場合：一般的な調質硬度に限らず、用途に応じた硬度を狙って焼入れ・焼戻し条件を設定することも可能です。必要な硬度や部品形状に応じて熱処理方法を検討します。
部品の形状・寸法・要求硬度・精度・数量などを踏まえ、加工と熱処理の工程を適切に組み合わせることが、品質とコストの両立につながります。
よくある質問
Q. SCM440とSNCM439、どちらを選べばよいですか？
A. 部品の大きさや求められる強度・靭性によって異なります。用途をお知らせいただければご相談に応じます。
Q. 熱処理も含めて依頼できますか？
A. はい。調質や焼入れなどの熱処理を含めて一貫して対応します。
Q. 1本だけでも依頼できますか？
A. はい。単品から承ります。
Q. 調質済みの材料から加工してもらえますか？
A. はい。調質済みの丸鋼を手配して加工することも、生材で加工してから調質することも可能です。精度と納期に合わせてご提案します。
Q. S45CからSCM440に変更すべきか迷っています。
A. 部品の直径と必要な強度をお知らせください。熱処理の条件も含めてご提案します。
お問い合わせ
SCM・SNCM439の加工に関するご相談は、図面・サイズ・熱処理条件・数量をお知らせください。軸部品はシャフト加工、鍛造品の加工は自由鍛造・型鍛造品の切削、深穴が必要な部品はBTA加工もご覧ください。
