SUS440Cの要約
SUS440Cは、ステンレス鋼の中でも最高クラスの硬度と強度を持つマルテンサイト系ステンレス鋼です。高い耐摩耗性と耐熱性を備え、精密ベアリング、バルブ、金型、ポンプ部品などに広く使用されています。一方で、硬さゆえに切削性が低く、工具摩耗やチッピングが起こりやすいという課題があります。
主な特性
- 組成： C約1.2％、Cr約18％を含む高炭素クロム鋼。
- 硬さ： 焼入れ・焼戻し後で HV650以上。
- 引張強さ： 約1600N/mm²と非常に高い。
- 熱伝導率： 約24W/mKで低め。熱がこもりやすい。
- 加工硬化： 小さい（オーステナイト系より安定）。
炭素量が多いほど硬くなり、SUS440A → 440B → 440C の順で強度が上がります。高強度・高硬度を求める部品に最適です。
切削性の特徴
SUS440Cはマルテンサイト系に属し、被削性指数は約50。
理論上は「中程度の難削材」ですが、切削条件が変化すると難削化する傾向があります。
特に、熱伝導率の低さと高硬度・高強度が切削を不安定にします。
切削で問題になりやすい要因
- 硬度の高さ： 刃先への衝撃力・摩耗が大きい。
- 熱伝導率の低さ： 刃先に熱が集中しやすく、チッピングの原因となる。
- 工具との親和性： 構成刃先や溶着が発生しやすい。
- 強度の高さ： 切削抵抗が大きく、工具負荷が増える。
安定加工のポイント
① 工具形状とすくい角設定
- 高硬度材では、刃先をネガティブすくい角（負角）にして刃先強度を確保。
- ポジティブ角を使う場合は、すくい角30°程度に設定して切りくずの離脱性を改善。
- テスト切削で適切な角度と送りを決定する。
② 熱対策と潤滑
- 切削速度・送りを抑え、発熱を最小化。
- 大量のクーラントを刃先に直接供給し、冷却と潤滑を両立。
- 切りくずが刃先に接触し続けないよう、流れ形の切りくず形成を目指す。
③ 工具選定と管理
- SUS440Cの硬さの4倍以上の硬度を持つ超硬・セラミック工具を使用。
- 工具との親和性が高い場合は、コーティング（TiAlNなど）を施す。
- 摩耗や欠けが発生する前に再研磨・交換を行う。
まとめ
SUS440Cは非常に高硬度・高強度・耐摩耗性を持つ優秀な材料ですが、熱や工具負荷に敏感で、切削条件次第では難削材化します。
ネガティブすくい角による刃先保護、安定した低速切削、十分な潤滑・冷却が加工成功の鍵です。
条件を最適化すれば、精密部品にふさわしい高品質な仕上げ面を得ることができます。
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