SC410・SC480——これらは「鋳鋼（ちゅうこう）」の記号です。SS400やSM400が圧延で作るのに対し、SC材は溶かした鋼を型に流し込んで固めた鋳造品です。複雑な三次元形状を一体で製作できることが最大の特徴で、ポンプ・バルブ・建設機械・鉄道車両など幅広い産業で使われています。この記事では、SC材の記号の読み方・組織の特徴・鋳鉄との違い・溶接性・用途・選定基準をわかりやすく解説します。
① 記号の読み方：SCとは Steel Casting
SC材の「SC」は Steel Casting（鋼の鋳造品）の略です。後ろの数字は引張強度の下限値（N/mm²）を表します。JIS G 5101で規定されており、SC360・SC410・SC480の3グレードがあります。数字が大きいほど強度が高く、その分炭素量も増えます。
② 鋳鋼と圧延鋼の根本的な違い
| 項目 | SC材（鋳鋼） | SS400・SM400（圧延鋼） |
|---|---|---|
| 製造法 | 溶融鋼を型に流し込んで凝固 | 高温スラブを圧延して成形 |
| 形状の自由度 | ◎ 複雑三次元形状が一体製作可能 | 板・棒・形鋼などの定形材に限定 |
| 組織 | 鋳造組織（粗大・不均一） | 圧延組織（微細・均一・繊維状） |
| 機械的性質 | 圧延材より劣る（熱処理で改善可能） | 均一で安定した特性 |
| 寸法精度 | 鋳造収縮・変形が生じる | 高精度 |
| 溶接性 | SC410まで：溶接可能 SC480：要注意（予熱必要） | SM材：保証あり SS材：保証なし |
| 適した用途 | 複雑形状の大型部品・一体成形品 | 板材・棒材・構造部材 |
「鋳鋼は圧延鋼より弱い」は正確ではない
鋳造のままでは組織が粗大で機械的性質が劣りますが、焼ならし（900〜950°C→空冷）や焼ならし＋焼戻しを行うことで組織が均一化され、圧延鋼に匹敵する特性を得られます。JIS G 5101のSC材は熱処理後の特性を規定しています。
鋳造のままでは組織が粗大で機械的性質が劣りますが、焼ならし（900〜950°C→空冷）や焼ならし＋焼戻しを行うことで組織が均一化され、圧延鋼に匹敵する特性を得られます。JIS G 5101のSC材は熱処理後の特性を規定しています。
③ SC材の成分と機械的性質
| グレード | C%（目安） | 引張強度 | 降伏点 | 伸び | 主な用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| SC360 | 〜0.20% | 360 N/mm²以上 | 175 N/mm²以上 | 25%以上 | 軽荷重部品・溶接を伴う構造物 |
| SC410 | 〜0.25% | 410 N/mm²以上 | 205 N/mm²以上 | 22%以上 | 汎用ポンプ・バルブ・建設機械部品 |
| SC480 | 〜0.35% | 480 N/mm²以上 | 245 N/mm²以上 | 18%以上 | 高荷重部品・歯車・ローラー・鉄道車輪 |
④ 鋳鉄（FC・FCD）との違い：「割れるか・溶接できるか」が分かれ目
SC材（鋳鋼）と鋳鉄（FC：ねずみ鋳鉄、FCD：球状黒鉛鋳鉄）は「鋳造で作る」という点は同じですが、炭素量と特性が根本的に異なります。
| 項目 | SC材（鋳鋼） | FC材（ねずみ鋳鉄） | FCD材（球状黒鉛鋳鉄） |
|---|---|---|---|
| 炭素量 | 0.20〜0.35% | 2.5〜4.0% | 3.0〜4.0% |
| 引張強度 | 360〜480 N/mm² | 100〜350 N/mm² | 370〜700 N/mm² |
| 伸び（延性） | 18〜25%（延性あり） | ほぼ0%（脆い） | 2〜15% |
| 衝撃荷重 | 強い | 弱い（割れやすい） | 中程度 |
| 溶接補修 | 可能（SC360・410） | 困難（割れリスク大） | 特殊溶接材が必要 |
| 機械加工性 | やや難（工具摩耗大） | 良好（黒鉛が切削を助ける） | 中程度 |
| コスト | 中〜高 | 低い | 中程度 |
| 振動吸収性 | 小さい | 大きい（工作機械ベッドに使われる理由） | 中程度 |
✅ SC材（鋳鋼）を選ぶ場面
- 衝撃荷重・繰り返し荷重が加わる部品
- 溶接補修が必要な可能性がある大型部品
- 延性・靱性が必要な安全部品（圧力容器フランジ等）
- 高い引張強度が必要な構造部材
- 鉄道車輪・クレーンフック・ポンプケーシング
✅ 鋳鉄（FC・FCD）が向く場面
- 振動減衰性が必要（工作機械のベッド・テーブル）
- 圧縮荷重が主体で引張・衝撃が少ない
- 量産・コスト重視の中小型部品
- 良好な機械加工性が必要（FC材）
- エンジンブロック・ブレーキドラム・マンホール蓋
⑤ 現場で困る3つの選定・管理ポイント
場面① 鋳造欠陥（巣・割れ）が見つかった時に溶接補修できるか
状況SC410の大型ポンプケーシングに超音波探傷検査で内部空洞（引け巣）が発見された。
判断SC360・SC410は炭素量が低く溶接補修が可能。ただし補修前に欠陥部を完全に除去（グラインダーまたは気はつ削）し、補修後は応力除去焼なまし（600〜650°C）が推奨される。
注意SC480は炭素量が高く（約0.35%）、溶接補修には予熱（150〜200°C以上）が必要。FC材（ねずみ鋳鉄）は溶接補修が非常に困難なため、SC材との最大の差がここに現れる。
場面② 鋳造品の寸法が図面公差を外れた
状況SC410の大型バルブボディが鋳造後に変形し、フランジ面の平面度が公差外になった。
原因鋳造収縮（凝固時に体積が約2〜3%収縮）と残留応力による変形。肉厚が不均一な形状ほど変形が大きくなる。
対策設計段階で収縮代（収縮しろ）を見込んだ型設計が基本。加工前に応力除去焼なまし（550〜650°C）を行って残留応力を解放してから機械加工する。重要部品は粗加工→焼なまし→仕上加工の順が推奨。
場面③ SC材をSS400で代替できるか
状況SC410指定の部品をコスト削減のためSS400の溶接組立品に変更したい。
判断軸形状が単純で溶接・機械加工で製作可能なら代替検討の余地あり。ただし複雑な三次元形状・内部流路・大型一体品は溶接組立では再現できない場合が多い。
境界条件「複雑形状の一体品が必要」「大量生産ではなく少量品」「溶接部の応力集中を避けたい」のいずれかに当てはまる場合はSC材が合理的。単純形状でロット数が多い場合はSS材の鋼板・形鋼からの溶接組立が経済的。
⑥ 熱処理による特性改善
| 熱処理 | 温度・方法 | 目的・効果 |
|---|---|---|
| 焼ならし | 900〜950°C→空冷 | 鋳造組織を均一化。結晶粒を微細化して機械的性質を向上させる。SC材の標準熱処理。 |
| 焼ならし＋焼戻し | 焼ならし後に550〜650°C→空冷 | 靱性と強度をバランスよく確保。SC480など高炭素グレードに適用。 |
| 応力除去焼なまし | 550〜650°C→炉冷 | 鋳造残留応力・溶接残留応力を除去。寸法安定性の向上・割れ防止。 |
| 焼入れ＋焼戻し | 焼入れ後に適正温度で焼戻し | 高強度・高硬度が必要な歯車・ローラーなど。SCMnH系の合金鋳鋼に適用。 |
⑦ JIS規格と海外規格の対応
| 規格 | グレード | 対応する海外規格（目安） |
|---|---|---|
| JIS G 5101 SC360 | 引張強度360 N/mm²以上 | ASTM A27 Gr.65-35 / EN GS-45（EN 10293） |
| JIS G 5101 SC410 | 引張強度410 N/mm²以上 | ASTM A27 Gr.70-36 / EN GS-52（EN 10293） |
| JIS G 5101 SC480 | 引張強度480 N/mm²以上 | ASTM A148 Gr.80-40 / EN GS-60（EN 10293） |
合金鋳鋼（SCMn・SCCrM・SCSiMn）について
JIS G 5111には、マンガン・クロム・モリブデンなどを添加した合金鋳鋼が規定されています。SCMn2（マンガン鋳鋼）・SCCrM1（クロムモリブデン鋳鋼）などがあり、炭素鋼鋳鋼（SC材）より高強度・高靱性が必要な用途（建設機械・採掘機器・鉄道）に使われます。
⑧ まとめ
SC材（鋳鋼）で押さえておきたいこと
- SC材は「溶かした鋼を型に流し込む鋳造品」。複雑三次元形状を一体製作できることが最大の強み。
- JIS G 5101でSC360・SC410・SC480の3グレードがあり、数字が大きいほど強度が高く炭素量も増える。
- 鋳鉄（FC・FCD）との最大の違いは延性と溶接補修性。衝撃荷重が加わる部品・溶接補修が必要な大型部品にはSC材を選ぶ。
- 鋳造組織は粗大だが、焼ならし熱処理で組織を均一化し圧延鋼に匹敵する特性を得られる。
- 鋳造欠陥（引け巣）が発見された場合、SC360・410は溶接補修が可能。SC480は予熱が必要。
- SS400への代替は単純形状の量産品では検討余地あり。複雑形状・一体品が必要な場合はSC材が合理的。
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