プリハードン鋼とは？
プリハードン鋼とは、あらかじめ中程度の硬度に熱処理をした鋼材のことを言います。ある程度の硬度がありつつも切削性がいいため、プラスチック金型業界では非常によく使用されますが、JIS規格にはなく、メーカーブランドの鋼材のみで大同特殊鋼、日立金属、ウッデホルムなどのメーカーが商品を取り扱っています。
鋼材メーカーによってさまざまで、細かな特性などもメーカーによって違いがあります。
プリハードン鋼の多くは、HRC（ロックウェル硬さ）が40程度の硬度に調整されており、機械加工が容易で、また、加工後の熱処理等も必要ないのが特徴です。
■プリハードン鋼の種類と特徴
| 材質名称 | メーカー | 硬度 | 特徴 |
| HPM1 | 日立金属 | HRC37～41 | 被削性に優れています。 |
| HPM7 | 日立金属 | HRC29～33 | 被削性・溶接性・靭性・鏡面仕上性に優れています。 |
| HPM-MAGIC | 日立金属 | HRC37～41 | 切削加工性・溶接性・靭性に優れています。 |
| PXA30 | 大同特殊鋼 | HRC30～33 | PX5の改良材です。鏡面仕上性、シボ加工性、被削性、溶接性、放電加工性に優れています。 |
| NAK55 | 大同特殊鋼 | HRC37～43 | 鏡面仕上性、シボ加工性、溶接性、被削性に優れています。時効硬化性を持つため熱処理による硬度の向上はできません。NAK80と比較し、被削性の高い材料です。 |
| NAK80 | 大同特殊鋼 | HRC37～43 | 鏡面仕上性、耐摩耗性、被削性、溶接性、シボ加工性に優れています。NAK55と同じく時効硬化性を持つため、熱処理による硬度の向上はできません。 NAK55より靭性が高く精細な鏡面仕上げが可能ですが、被削性は低下します。 |
| G-STAR | 大同特殊鋼 | HRC31～34 | 被削性・鏡面仕上性・シボ加工性・耐食性・熱処理可 |
| S-STAR | 大同特殊鋼 | HRC31～34 | 鏡面仕上性、耐食性、シボ加工性、放電加工性に優れています。焼き入れ、焼き戻しでHRC53程度の高硬度が得られます。 |
| DH2F | 大同特殊鋼 | HRC37～41 | ダイカスト金型向けのプリハードン鋼です。耐溶損性、耐ヒートチェック性、被削性に優れます。 |
| GO40F | 大同特殊鋼 | HRC36～40 | プレス金型向けプリハードン鋼です。被削性に優れ、切削加工時の歪みが少ないのが特徴です。 |
| STAVAX（H） | ウッデホルム | HRC27～35 | 鏡面仕上性、耐食性、耐摩耗性、被削性に優れています。 |
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プリハードン鋼のメリットとデメリット
■メリット
ほとんどのプリハードン鋼は、HRC40程度の硬度がありますが、プリハードン鋼は熱処理によって被削性が高められているため、加工性に優れています。
また、機械加工後に焼き入れ・焼き戻しの熱処理を行う必要がなく、作業工程の削減することができるため、コストの削減に繫がる点もメリットです。
また、加工後に熱処理（焼き入れ・焼き戻し）をせずとも使用できるため、熱による歪み（ひずみ）を考慮する必要がありません。
プリハードン鋼は、ただ熱処理をしなくても良いだけでなく、材料の中心まで硬度が入っているものもあり、加工後に硬度のムラが少ないのもプリハードン鋼の特徴ですね。
■デメリット
デメリットとしては特にありませんが一部の製品で熱処理によって硬度を上げることができないものがあります。硬度が上がらない理由として「時効硬化」または「析出硬化」と呼ばれる方法で硬度を上げているためです。
「時効硬化」・「析出硬化」とは、急冷した合金の時間経過による常温化により、合金元素が析出し、材料が硬くなる現象のことを言います。
このように、通常の熱処理とは異なる方法で硬度を上げていることから、焼き入れ・焼き戻しをしても硬度が上がらないのです。
熱処理と言ってもさまざまな方法があり、材料の特性を活かすには硬さ等の機械的特性以外にも構成される化学成分や熱処理の方法等、より金属について理解を深める必要があります。
ただ、プリハードン鋼を使用しているのにわざわざ熱処理して硬度を上げようとすることは稀ではないかと思いますのでデメリットというほどではないです。
プリハードン鋼の化学成分一覧
| 鋼種 | メーカー | 化学成分（％） | |||||||||||
| C | Si | Mn | P | S | Ni | Cr | Mo | V | Cu | Al | |||
| HPM1 | 日立金属 | 0.12 | 0.3 | 0.9 | – | 0.1 | 3.0 | – | 0.3 | – | 2.0 | 1.0 | |
| HPM7 | 日立金属 | 0.15 | 0.2 | 1.8 | – | – | – | 1.8 | 0.4 | 0.1 | 0.3 | – | |
| HPM-MAGIC | 日立金属 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
| PXA30 | 大同特殊鋼 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
| NAK55 | 大同特殊鋼 | 0.15 | 0.3 | 適量 | – | 添加 | 3.0 | – | 0.3 | – | 1.0 | 1.0 | |
| NAK80 | 大同特殊鋼 | 0.15 | 0.3 | 適量 | – | – | 3.0 | – | 0.3 | – | 1.0 | 1.0 | |
| G-STAR | 大同特殊鋼 | 0.35 | 0.3 | – | – | 0.1 | – | 16.0 | 1.0 | – | – | – | |
| S-STAR | 大同特殊鋼 | 0.38 | 0.9 | – | – | – | – | 13.5 | 0.1 | 0.3 | – | – | |
| DH2F | 大同特殊鋼 | 0.38 | 0.6 | 0.6 | 0.03 | 添加 | 0.25 | 5.0 | 1.2 | 0.6 | 0.25 | – | |
| GO40F | 大同特殊鋼 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
| STAVAX（H） | ウッデホルム | 0.38 | 0.9 | 0.5 | – | – | – | 13.6 | – | 0.3 | – | – | |
詳細は各メーカーのホームページを参照ください。
硬さを求めるならプリハードン鋼？？？
プリハードン鋼を使う際に硬度が必要になる場合は、表面だけではありますが窒化という処理があります。
表面だけが硬くてもいい場合もありますが、懸念される事象を十分に検証し、プリハードン鋼を使用するか、焼入れ鋼を使用するか、検討してみて下さい。
さらに硬度が必要であれば、焼入れ焼き戻し鋼を使用すればよいかと思います。金型ではダイス鋼（合金工具鋼）やハイス鋼（高速度工具鋼）のような工具鋼がよく使用されます。また、耐食性が要求される場合はステンレス系の材料も有効ですので参考にして下さい。
