SK材とは？一般的な金属との違いを徹底解説｜特徴・用途・選び方
SK材とは？一般的な金属との違いを徹底解説
SK材とは、JIS規格で「炭素工具鋼」と呼ばれる鋼材のことを指します。刃物や金型、工具などに使われる素材であり、一般的な金属材料とは大きく性質が異なります。この記事では、SK材の定義・特徴・用途を整理しつつ、他の金属材料との違いをわかりやすくまとめます。金属加工業界や設計に携わる方が、最適な材料選定を行えるようにするのが目的です。
SK材の基本概要
SK材は、JIS G 4401に規定される炭素工具鋼（Carbon Tool Steel）です。SKは「Steel Kougu（工具用鋼）」の略で、日本では工具や刃物向けの定番素材として知られています。主に炭素量が高いため、硬度を高めやすく、切削工具や金型に適しています。
JIS規格での位置づけ
JIS規格では、炭素量に応じてSK1〜SK7まで分類されます。数字が小さいほど炭素量が多く硬度が高く、数字が大きいほど靭性が増す傾向にあります。これにより、用途に応じて柔軟な選択が可能です。
一般的な金属との大きな違い
一般的な構造用鋼材（SS材やS45Cなど）に比べると、SK材は熱処理後の硬度と耐摩耗性が非常に高いのが特徴です。そのため、単純な構造部材よりも「切る」「削る」「成形する」といった加工機能を持たせる部品に使われます。
SK材の特徴
SK材は他の金属と比較して、以下のような特性を持っています。これらは製造業や金属加工における材料選定で重要な要素です。
| 特性 | 内容 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 硬度 | 熱処理後に非常に高い硬度を得られる | 耐摩耗性 | 摩耗しにくく、切削や型に最適 | 靭性 | 炭素量に応じて変動し、割れやすさと強さのバランスが重要 | 加工性 | 熱処理前は切削可能だが、処理後は研削加工が中心 |
一般的な金属との違い
SK材と一般的な鋼材（SS材・S45Cなど）を比較すると、用途・特性において明確な違いが見えてきます。下記に代表的な違いを整理しました。
用途の違い
一般的な金属は構造体や部品の強度確保に使われますが、SK材は「工具」「刃物」「金型」といった機能部品に多用されます。例えば、自動車部品の金型、切削ドリル、はさみなどが典型例です。
加工上の違い
S45Cなどの機械構造用鋼は旋盤やフライス盤で加工しやすい一方、SK材は熱処理後の硬度が非常に高いため、通常の切削加工は困難です。そのため、熱処理前に加工を行い、仕上げは研削加工で対応するのが一般的です。
SK材の代表的な用途
SK材はその特性から、幅広い製造現場で活用されています。- 切削工具（ドリル・タップ・リーマー）
- 刃物（包丁・ハサミ・工業用刃）
- 金型（プレス型・鍛造型）
- 計測器具（ノギス、ゲージなど）
SK材を選ぶ際の注意点
SK材を利用する際には、以下のポイントを押さえることが重要です。- 熱処理後の寸法変化を考慮すること
- 硬度と靭性のバランスを理解して用途を決定すること
- 大量生産向きか試作品向きかを見極めること
よくある質問
Q. SK材と一般的なS45Cとの違いは何ですか？
A. SK材は炭素量が多く、熱処理によって高い硬度と耐摩耗性を得られるのが特徴です。一方、S45Cは靭性や加工性に優れ、構造部品として使われることが多い鋼材です。用途による選び分けが重要で、詳細はS45Cの解説ページをご覧ください。
Q. SK材は家庭用製品にも使われていますか？
A. はい。包丁やハサミなどの刃物に広く利用されています。高い硬度により切れ味が長持ちしますが、錆びやすい点には注意が必要です。
Q. SK材を加工する際の注意点はありますか？
A. SK材は熱処理後に非常に硬くなるため、切削加工が困難です。そのため、熱処理前に必要な加工を行い、仕上げは研削加工で対応するのが一般的です。
まとめ
SK材とは、一般的な金属とは異なる「高硬度・高耐摩耗性」を特徴とした炭素工具鋼です。その特性を理解することで、工具や金型などの適切な用途に活かせます。構造用鋼とは使い分けが明確であり、製造業や金属加工の現場で欠かせない素材と言えます。
