アルミの材料はすごく使い勝手が良く、便利な素材ですよね。そんな良く使う素材の規格寸法を知りたいときにいちいちネットで調べていました。なのでこの際、良く使う形状ごとに寸法をまとめておくと便利かなと思い、記事にしました。また、おさらいも兼ねて、特徴や材料の種類などメモ代わりにまとめてみました。

アルミの素材寸法を形状ごとに解説

私はよく素材寸法を見たい（確認したい）と思うので、まずは存在寸法情報を載せます。丸棒や平板やL字アングルなど、どの形状が来てもこのページで済むようにまとめました。

アルミ丸棒(A5052, A5056)

A5052(※溶接が必要な場合)

φ3.0(×2000)
φ4.0
φ5.0
φ6.0
φ7.0
φ8.0
φ9.0
φ10.0(×4000)
φ11.0
φ12.0
φ13.0
φ14.0
φ15.0
φ16.0
φ17.0
φ18.0
φ19.0
φ20.0
φ22.0
φ25.0
φ26.0
φ28.0
φ30.0
φ32.0
φ35.0
φ36.0
φ38.0
φ40.0
φ42.0
φ45.0
φ48.0
φ50.0
φ55.0
φ60.0
φ65.0
φ70.0(×2000)
φ75.0
φ80.0
φ85.0
φ90.0
φ95.0
φ100.0
φ110.0
φ120.0
φ130.0
φ140.0
φ150.0
φ160.0
φ170.0
φ180.0
φ190.0
φ200.0

A5056(※切削加工のみの場合)

φ8.0(×4000)
φ10.0
φ12.0
φ13.0
φ14.0
φ15.0
φ16.0
φ17.0
φ18.0
φ19.0
φ20.0
φ22.0
φ25.0
φ26.0
φ28.0
φ30.0
φ32.0
φ35.0
φ36.0
φ38.0
φ40.0
φ42.0
φ45.0
φ48.0
φ50.0
φ55.0
φ60.0
φ65.0
φ70.0(×2000)
φ75.0
φ80.0
φ85.0
φ90.0
φ95.0
φ100.0
φ110.0
φ120.0
φ130.0
φ140.0
φ150.0
φ160.0
φ170.0
φ180.0(×1000)
φ190.0
φ200.0
φ210.0
φ220.0
φ230.0
φ240.0
φ250.0
φ260.0
φ270.0
φ280.0
φ290.0
φ300.0

基本的に丸物は素材寸法を気にしなくても良いかと思います。
φ300以上の大きさにならなければ、気にしなくてよし。

アルミ板材(A5052 大きさはともかく厚みだけ気にしています)

※印はよく使う板厚の意味です
板厚t(x幅x長さ)
t0.3(x1mx2m)
t0.4
t0.5
t0.6
t0.7
t0.8
t1.0
t1.2
t1.5
t1.6
t2.0
t2.3
t2.5
t3.0　※
t3.2
t3.5
t4.0　※
t5.0　※
t6.0　※
t7.0
t8.0　※
t9.0
t10　※
t12　※
t15　※
t16
t18
t20　※
t22
t25　※
t28
t30　※
t32
t35　※
t36
t40　※
t45　※
t50　※
t55
t60

あとは省略します。
他にも材質は色々ありますが、A1050とかA2017とか
A6061など。また要望などがあれば追記していきます。

アルミL字アングル(A6063)

※板厚が2mm以下はあまり使っていません。
※取引先の業者によっては素材寸法がない場合があります。
　手配業者に必ず確認するようにしてください

等辺アングル

厚みxAxBx長さL
t0.8×9×9(×L3.64M)
t0.8×12×12
t0.8×15×15
t0.8×19×19
t0.8×25×25
t0.8×30×30
t0.8×38×38
t0.9×38×38(×L3.64M)

厚みxAxBx長さL
t1.0×15×15(×L3.64M)
t1.0×20×20
t1.0×25×25
t1.0×30×30

厚みxAxBx長さL
t1.2×10×10(×L4.00M)
t1.2×12×12
t1.2×13×13
t1.2×25×25

厚みxAxBx長さL
t1.5×10×10(×L4.00M)
t1.5×15×15
t1.5×19×19
t1.5×20×20
t1.5×25×25
t1.5×30×30
t1.5×38×38
t1.5×45×45
t1.5×50×50

厚みxAxBx長さL
t2.0×10×10(×L4.00M)
t2.0×20×20
t2.0×25×25
t2.0×30×30
t2.0×35×35
t2.0×40×40
t2.0×50×50
t2.0×55×55
t2.0×60×60

厚みxAxBx長さL
t3.0×15×15(×L4.00M)
t3.0×20×20
t3.0×25×25
t3.0×30×30
t3.0×35×35
t3.0×40×40
t3.0×50×50

厚みxAxBx長さL
t4.0×25×25(×L4.00M)
t4.0×30×30
t4.0×35×35
t4.0×40×40
t4.0×50×50

厚みxAxBx長さL
t5.0×25×25(×L4.00M)
t5.0×30×30
t5.0×35×35
t5.0×40×40
t5.0×50×50
t5.0×60×60
t5.0×75×75

厚みxAxBx長さL
t6.0×40×40(×L4.00M)
t6.0×50×50
t6.0×60×60
t6.0×65×65
t6.0×65×65
t6.0×70×70
t6.0×75×75

厚みxAxBx長さL
t7.0×75×75(×L4.00M)
t7.0×90×90

厚みxAxBx長さL
t8.0×65×65
t8.0×80×80

厚みxAxBx長さL
t9.0×75×75
t9.0×90×90

厚みxAxBx長さL
t10×100×100

不等辺アングル

厚みxAxBx長さL
t1.2×6×15(×L4.00M)

厚みxAxBx長さL
t1.5×9×20(×L4.00M)
t1.5×9×25
t1.5×9×30
t1.5×9×40
t1.5×10×15
t1.5×10×20
t1.5×10×25
t1.5×10×30
t1.5×10×40
t1.5×15×20
t1.5×15×25
t1.5×15×30
t1.5×15×45
t1.5×19×63.5
t1.5×25.4×76.2

厚みxAxBx長さL
t1.8×15×18(×L4.00M)
t1.8×15×20
t1.8×15×25

厚みxAxBx長さL
t1.9×10×15(×L4.00M)

厚みxAxBx長さL
t2.0×10×15(×L4.00M)
t2.0×10×50
t2.0×15×20
t2.0×15×25
t2.0×15×30
t2.0×15×35
t2.0×15×40
t2.0×20×25
t2.0×20×30
t2.0×20×40
t2.0×20×50
t2.0×25×50
t2.0×30×50
t2.0×40×50

厚みxAxBx長さL
t2.5×13×35(×L4.00M)

厚みxAxBx長さL
t3.0×15×30(×L4.00M)
t3.0×20×30
t3.0×20×40
t3.0×20×50
t3.0×25×30
t3.0×25×50
t3.0×30×40
t3.0×40×80

厚みxAxBx長さL
t4.0×25×38(×L4.00M)
t4.0×35×50

厚みxAxBx長さL
t5.0×40×60(×L4.00M)
t5.0×50×65
t5.0×50×75

厚みxAxBx長さL(R付のみ)
t6.0×60×90(×L5.00M)
t10.0×75×100(×L4.00M)
t12.0×75×125(×L4.00M)

一覧表だけですが、規格寸法としては使える資料になってるんじゃないかと思います。見にくいようでしたら、ご連絡お願いします。

中国の素材寸法は中国のカタログを入手しないといけません。日本では手に入りますが、なかなか入りづらいものです。そこで今回は鋼管である寸法規格ということで、中国のシーム管とシームレス管をご紹介します。

一般的な鋼管とシームレスの違い

その前に、シーム管とシームレス管の違いとは何ぞや？という人のためにちょっとおさらいです。一般的な鋼管とは、平らな鋼板を丸めてその端面を接合して製造します。接合部があるため継ぎ目鋼管とかシーム管とか呼ばれています。

一方でシームレス(seamless)管とは、継ぎ目のない、接合部のない管のことです。材料となる中実の丸棒鋼に、先端にテーパのついた丸太状の形をした塊を押し当てて工具で押し広げて中空パイプを作ります。よって接合部のないシームレス管が出来上がるのです。

シーム管とシームレス管の使い分けとしては、美観の伴う場所で使用する場合や引っ掛かりを避けたい場合などはシームレス管を使うケースが多いと思います。また、隠れてしまう場所やコストを安価に抑えたい場合にはシーム管を使うケースが多いです。

材質も鉄鋼管とステンレス鋼管がありますので、用途に合わせて使い分けしています。と簡単におさらいをしたところで、中国素材の規格寸法をご紹介します。

中国素材のシームレス（継目なし）管規格寸法

中国素材のシーム管規格寸法

続いてシーム管の規格寸法です。

中国素材のステンレス丸パイプ規格寸法

まとめ

シーム管よりもシームレス管の規格寸法が断然多いことがわかると思います。φ300以上の太い鋼管を使いたい場合は、シームレス管に規格がないため、どうしてもシーム管を使う必要があります。

ただそこまで太い管を使う用途としては、美観を要求されることはなさそうですので、仮に要求されれば塗装でカバーできて問題ないかと思います。

以上、中国素材寸法（丸パイプ編）でした。うちでは普通に使っていますが、業者ごとに取扱う寸法がない場合もありますので、その点はご了承ください。また、丸パイプ寸法は当サイトでもご要望がいくつかございましたので、ご参考にしてもらえればと思います。

普段何気に見ている金属材料の記号表記。SS400とかS45Cとかアルファベットと数字で組み合わさった記号を丸ごと覚えていると思います。一種の単語のようなものですね。今回は、記号の意味を理解するのと同時に材料選定について実例と一緒に紹介します。

金属材料の記号の意味を知らなくてもいいのでは？

金属材料には記号があり、細かな意味がそこにはあります。

・SS400
・S35C
・S45C-D
・SUS430
・SUS304TP-S

機械屋ならば普段目にするごく当たり前の記号ですが、この記号意味を細かく理解している人はどのくらいいますでしょうか。この記号の意味を知らなくても実際に設計はできますし、問題はないと思いますが、それはあくまで過去の流用設計ができるという意味になります。

エンジニアの本来の達成感は、真っ白なキャンパスに線を引き、それらを具現化させ、装置として完成させることです。そのためには、やはりこの記号の意味をある程度理解していく必要があると私は考えます。何より、設計としての経験が浅いうちは、とにかくやり直しが発生し、仕事の時間が足りない状況が続くと思います。やり直しの発生する理由の１つでもありますので、ここはしっかり押さえておきましょう。

聞くよりまずは慣れろ！よく使われる代表的な材料18選

左の文字列から解説します。あえて専門用語は使いませんのでご安心を！メモは私の覚書です。関連記事は当サイトの関連記事へのリンクです。

■SS400
S:Steel
S:Structure
400:最低引張り強さ数値
 
[メモ]
溶接を使った製罐品の部品製作に適している
ブロック形状で安価に仕上げたい時に使う材料
ただ、重量は重くなる
 
[関連記事]
SS400とS45Cの使い分けとは？
 

■SS400D
S:Steel
S:Structure
400:最低引張り強さ数値
D:Drawing materials
 
[メモ]
上記SS400にDという記号が付いている
Dとは引き抜き材という意味
SS400(黒皮材)とSS400D(ミガキ鋼材)
規格寸法に揃えられた部材
表で見える場所に引き抜き材を使う
 

■S35C
S:Steel
35:0.35%の炭素含有量
C:Carbon
 
[メモ]
炭素鋼の一般的な部材
S35CとS45C、S50Cはよく使う
 
[関連記事]
SS400とS45Cの使い分けとは？
 

■S45C
S:Steel
45:0.45%の炭素含有量
C:Carbon
 
[メモ]
S35Cとの使い分けはその会社に依る
S45Cを一般的に使う会社なのかどうか
 
[関連記事]
SS400とS45Cの使い分けとは？
 

■S45C-D
S:Steel
45:0.45%の炭素含有量
C:Carbon
D:Drawing materials
 
[メモ]
SS400Dの使い方と同じく
規格寸法に揃えられた部材
安価に仕上げたいときに選定する
 
[関連記事]
SS400とS45Cの使い分けとは？
 

■S50C
S:Steel
50:0.50%の炭素含有量
C:Carbon
 
[メモ]
丸物ではなく箱もの形状の部品で用いる
 
[関連記事]
SS400とS45Cの使い分けとは？
 

■SUS430
(フェライト系/マルテンサイト系ステンレス鋼)
S:Steel
U:Use
S:Stainless
430:フェライト系
 
[メモ]
SUS材の中でも値段が安い
※価格は業者の流通による
鉄に比べ耐食性に強い
中国製造など価格を抑えたい時に用いる
耐腐食系で304より劣る
 

■SUS304
(オーステナイト系ステンレス鋼)
S:Steel
U:Use
S:Stainless
430:オーステナイト系
 
[メモ]
SUS材の中でも値段が高い
※価格は業者の流通による
鉄に比べ耐食性に強い
耐腐食系で430より強い
 

■SUS304(2B)
S:Steel
U:Use
S:Stainless
304:オーステナイト系
2B:仕上がりに光沢のある状態
 
[メモ]
鏡面仕上げよりも劣る
素材のまま使いたい場合に選択
 

■SUS304(HL)
S:Steel
U:Use
S:Stainless
304:オーステナイト系
HL:表面に髪の毛のような研磨目がある状態
 
[メモ]
うち(勤務先)では2B、HL、鏡面仕上げをよく使う
 

■SUS304TP-S(ex.φ20xt5.0)
S:Steel
U:Use
S:Stainless
304:オーステナイト系
TP-S:シームレス管(継ぎ目なし)
 
[メモ]
パイプの場合、素材としてシームレス管があればそちらを使う
 

■SCM440
(クロムモリブデン鋼)
S:Steel(鋼)
C:Cr(クロム)
M:Mo(モリブデン)
4:配合種類番号
40:炭素量
 
[メモ]
鉄に比べ硬度が固めの材料
シャフトなど摺動がある部品の材料とする
焼き入れがセット
 

■SWP-B(ばね)
SWP:ピアノ線
B:種類
 
[メモ]
SWP-Aと特性はほぼ同じ
線径に若干の違いがある
 
[関連記事]
圧縮コイルばねの計算とは？バネの設計方法
 

■A5052(板材)
A:Aluminium
5:5000系アルミニウム合金
0:制定順位
52:アルミの純度:99.52%
 
[メモ]
一般的なアルミ部品に用いる
 

■A5056(丸材)
A:Aluminium
5:5000系アルミニウム合金
0:制定順位
56:アルミの純度:99.56%
 
[メモ]
一般的なアルミ部品に用いる
52、56は同じ材料として認識
 

■A6063
A:Aluminium
6:6000系アルミニウム合金
0:制定順位
63:アルミの純度:99.63%
 
[メモ]
5000系に比べ高価
耐食性に優れる
 

■SPCC
S:Steel
P:Plate
C:Cold
C:Commercial
 
[メモ]
板金材料で用いる
板厚は規格がある
中国材料と規格が異なる
 
[関連記事]
SS400とSPCC(SPHC)の選定にお困りの方はこちら
 

■SPHC
S:Steel
P:Plate
C:Hot
C:Commercial
 
[メモ]
板金材料で用いる
板厚は規格がある
中国材料と規格が異なる
板厚規格でSPCCと異なる
 
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誰でもできる！材料選定の４ステップ

材料選定というのは、適当ではなく必ず理由があって決まるものです。設計初心者はその理由の決め方が訓練されていないため、前のものをそのまま意味を考えず流用してしまいがちです。それも全然悪いことではなく、数をこなせば自然と理由を考えるようになります。
 
どうやって材料を決めるのか全くわからない初心者向けに４つのステップを紹介していきます。

それでは詳しく見ていきましょう。

部品の機能や形状で決める

大概は設計する部品の機能で決まります。

・固さが必要な部品なのか
・剛性が必要なのか
・焼きが必要か
・箱ものなのか
・中実か中空か

などなど。数を上げれば切りがなく、ケースバイケースですので、機能や形状が決まって、材料を何にするかが決まります。俗に言う、要求仕様ですね。ここを間違わないように設計者は注意して進めます。

部品加工とコストで使い分ける

部品の機能や形状が決まると、その形状をどのように具現化させるのかが決まります。同じ形状のものでもアプローチがいくつかありますからね。
 
加工品で製作するのか
板金で製作するのか
製罐品で製作するのか

などなど。最終的にはどの加工方法で安く作れるのかとの天秤になるかと思います。

材料特性で使い分ける

部品の機能や形状から大体の加工方法が決まっても、まだ具体的な材料が選定されたわけではありません。丸物形状を加工するにしてもS35Cなのか、S45Cなのかなど細かい部分が決まっていません。

板状形状でも、素材のままでいいのか、引き抜き材を使うのか、SUS430か304材を使うのかですね。最終的に、どの材料特性を選ぶのかが必要となってきます。なので、材料の記号の意味を大体把握しておく必要があります。

加工業者が持つ材料で使い分ける

とここまではある程度できますが、設計の熟練者になると、自分が取引している加工業者が持つ加工能力を考えるわけですね。
 
どのような加工機を持っていて、
どのような材料を在庫で持っていて、
どのような特殊な材料を使うことができるのか

ここまで把握できると、設計のやり直しが少なくなってきます。いろんな選択肢があると思いますが、最終的にはこの加工業者に依存してしまうのです。上記の４ステップを材料選定でチェックすれば、設計初心者の方も自ずと間違いが少なくなると思いますので、習慣化するようにしてみてください。

今回は、中国素材であるGB規格について紹介します。日本のJIS規格とは異なる点があり、設計者にとって調べるのもひと苦労だと思います。そこで、私が実際に中国素材を使った設計で使っているGB規格の寸法表を材料ごとに分類し紹介します。

中国のGB規格とは？どんなもの

中国で設計する場合、または中国向けに日本で設計する場合に必ず出てくる言葉が、この「GB規格」となります。

このGB規格とは、中国国家として統一が必要とされる技術的な要求について定めた「国家標準規格」の意味です。簡単に言ってしまえば、中国版のJIS規格みたいなものです。設計者は、JIS規格を知らないと部品設計ができないように、中国のGB規格を知らないと中国での部品設計ができません。
 
特に板材などの規格寸法や丸棒のサイズ、ロール管サイズ、ステンレス材のサイズなどは設計者は把握する必要があります。ただ、基本的に材料の分類は日本と同じで、規格寸法が日本とは若干異なるといった感じなので、すぐに覚えられると思います。
 
では、私が実際に参考にしているGB規格の寸法表を材料別にご紹介しようと思います。ひとつひとつ材料ごとに調べると手間なので、この記事ではある程度材料を網羅した形で紹介します。

平板鋼材、丸鋼材(GB規格)

日本でいう”SS400材”のような材料です。熱間圧延鋼材の製法となります。ここではSS400とSS400DのJISとGB規格の比較となります。まずは、平板鋼材(SS400)です。

これが実際に私が使っている比較表です。すべてを網羅しているわけではないですが、ほとんどこの表を使って設計しています。続いて、丸鋼材(SS400D)です。

こちらも、調べたものや直接中国工場へ問合わせて作った表なので、大体、網羅していると思います。

角パイプ(GB規格)

次に、角パイプになります。角パイプは、少しずつ日本の規格と寸法が違っていたり、板厚が異なっている傾向になります。設計の際には、常にこの中国素材寸法を確認しながら、設計を進める必要があります。

一般鋼板の角パイプGB寸法はこちらです。

詳しく見るとわかりますが、同じサイズのものもあれば、微妙に違うところもあります。板厚は完全に違いますね。

日本の規格寸法で設計して、いざ図面ばらしを行うときになって、板厚やサイズを書き直ささなくてもいいように注意が必要ですね。

中国の規格としては、板厚の種類が日本規格よりも豊富に揃っていますが、実際のところ、加工業者がすべてを揃えているとは限りません。また、設計上、0.7と0.8の板厚の違いを考慮するなーんて、シビアな業界はあまりないと思われます。自動車業界は別かな？

中国規格のステンレス材でも、通常の鋼板と同様、キリの良い数値で板厚を指定するほうが無難だと思われます。ステンレスパイプのGB規格寸法はこちらです。

板金類(GB規格)

板金関係は使う頻度も多く、中国設計においては常に気に留める必要があります。違いと言えば、板厚が0.1や0.2違うだけなので、世界と比べると、日本だけが板厚がおかしいのかな？と思うこともしばしばあります。

普通に考えて、t3.2よりもt3.0がキリがいいし、なぜ？3.2なの？と思わなくもないです。ここら辺の疑問はまた別の機会に紹介するとして、板金のGB規格はこちらになります。

その他、形鋼のGB規格

その他にも、H形鋼やI形鋼、溝形鋼など決まった形状の鋼板を使う場面も多々あります。そんなときに役立つサイトがこちらです。

GLOBAL STEEL ←閉鎖中
 

こちらのサイトは私もよくお世話になっているサイトでして、いろんな形鋼のGB規格が記載されています。ところどころ、整備中なページもありますが、ほぼ一般的な形鋼は記載されていますので、利用すると便利だと思います。
 
[2019.07.20追記]

GB規格のL字アングルについてご質問を頂きましたので、情報を追記致します。
また、ご質問の回答にお時間がかかってしまい、大変申し訳く思います。ご了承ください。

L字アングルは等辺山形鋼および不等辺山形鋼の情報を記載しますので、ご参考ください。

中国サイドに確認をとっておりますが、情報が乏しく今はこの情報しか手に入りません。
また、情報が入り次第、追記致します。
 
今回は、中国素材であるGB規格の寸法についてご紹介しました。
 
GB規格は調べるだけで、とても時間がかかりますので、こういったまとめページがあるだけでとても便利だと思います。他にも、パイプ類の化粧管やシームレス管などもありますので、記事にしようと思います。

[2023.09.05追記]
GB規格の角棒についてご質問を頂きましたので、情報を追記致します。
また、ご質問の回答にお時間がかかってしまい、大変申し訳なく思います。ご了承ください。

上記表には少しだけ載せましたが、実際に中国素材で角棒材を確認してみると、ほとんどのサイズが1mm単位で揃っていました。なので、あまり材料寸法は気にしなくてもよいかと思います。

また、問合せが多いため、日中材料比較表「中国素材の材料寸法表まとめ」という資料をまとめてみました。全部で10ページほどですべての素材の材料寸法を表としてまとめてあります。興味あれば覗いてみてください。

板材を使って部品を構想するとき、あなたはどのような材料選定を行っていますか？特にSS400とSPCCとは同じ板材であり、板厚もよく似たものがありますよね。SUS材であれば、用途もはっきりしていますが、SS400とSPCCとは用途も似ていて、どのような使い分けをすればいいのか迷うときってありませんか？

材質SS400とSPCC(SPHC)の規格寸法とは？

SS400で主に板材の規格寸法は何があるのかご存知でしょうか？一般的な板材の規格寸法は次の通りです。

SS400 KIKAKU

詳細はpdfを見て頂けるとわかりますが、板厚がt5,t6,t8,t9,t10,t11・・・・・となっています。

規格としては、たくさんありますが、実際に使う頻度が多い板厚や業者が取り揃えている板厚がありますので、すべての板厚が使えない場合もあります。

一方、SPCC(SPHC)の板材の規格寸法は次の通りです。

t1.6,t2.3,t3.2,t4.5,t6.0,t9.0,t12.0,t16.0,t19.0,t22.0

ここで注目したいのは、板厚がどちらもある(または近い)ものです。

例えば、t4.5とt5.0とか、t6.0とか、t9.0などですね。板厚が同じもので違う材質のもの。私は気になりましたね。SS400でもSPCC(SPHC)でも手に入りやすさや価格の安さはほぼ同じ程度だと思います。では、設計者はどうやってこの材質を使い分けるのでしょう？

部品形状に合った使い分け

例えば、あなたが考えている部品がガード類ならば迷わずSPCCやSPHCを使った、いわゆる”板金”を選択するでしょう。ガード類とは、装置の外側に付く部品ですね。車で言えば、ボディに相当しますし、装置で言えば、カバー関係ですね。こんなイメージです。

板金素材の中でも薄板は、プレス機械によって曲げられたり、タレパン機械によって打ち抜かれたりすることで成形されます。薄板（SPCC）の特性上、比較的やわらかく、曲げやすい特徴を持っています。

また、SPCCなどは素材が綺麗ではないので、最終的に加工した部品は塗装がセットになります。

なので、曲げ加工ができる薄板（t3.2とかt4.5ぐらいまで）で、部品を構想するのであれば、SPCCを選択することになります。一方、薄板でも少し厚めの鋼板(t6やt9)となると、SS400を選択します。特に、曲げ加工ではなく、機械加工（切削）が必要な部品には、SS400を選択することになります。

例えば、板材にベアリングをはめ込むといった場合には、t9やt12などの板材に機械加工ではめ合い公差の入った穴加工を施すというような使い方になります。鋼板の製法から見ると、SPCCは冷間圧延鋼板及び鋼帯なので、一般的には薄い板となり、SS400は一般構造用圧延鋼材なので、厚めの板になります。

一見、板厚が同じものでも製法がまったく違いますので、鋼板の特性も異なり、必然的に使い分けもできるということになります。感覚的には、曲げ加工で済む部品にはSPCCを選び、機械加工が必要な場合には、SS400を選ぶという使い分けになります。

さらに、別の角度からの選択基準

少し違った角度からSPCCとSS400の使い分けを見てみましょう。

 素材の仕上がり

素材の仕上がりを見比べると、SPCCは表面があまり綺麗ではありません。物によっては多少錆などが残っています。そのため、成形後は塗装がセットになります。

ですが、SS400は比較的表面の仕上がりは綺麗です。そのままでも行けそうですが、錆止め用のメッキ処理を施します。三価クロメートなどが一般的でしょう。

 強度

SS400はSPCCよりも強く、S45Cと同じくらいになります。若干SS材は劣ります。引張り強さで比較すると、SS400は、引張り強さが400～510[N/mm^2]の間。S45Cは、生材でも570[N/mm^2]以上はあります。

SS材の強度と同じくらいであることがわかると思います。ちなみに、SPCC材は引張り強さは270[N/mm^2]以上となっています。この点から、強度が必要だなと感じたら、迷わずSS400材を使うことが一般的と言えます。

SPCC材とSS400材の使い分けは以上となります。ご参考になりましたでしょうか？

材質がSS400とS45Cは一般的によく使われる材質の種類です。機械設計では切っても切れない材料となっています。しかし、実際にどういった使い分けをするのかいまいち分からない人も多いと思います。そこで、SS400やS45Cの材質特徴や具体的な使用例を紹介したいと思います。

材質SS400とその特徴

SS400とはどういった意味なのかご存知でしょうか？

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SS400とは、一般構造用の熱間圧延鋼材の一種であり、主に板材と板材を溶接するような製かん品などで用いられます。SSとはsteel structureの略で、数字の400は引っ張り強さを表しています。SS400とは、引っ張り強さが400～510[N/mm^2]の間にある一般鋼材という意味になります。

また、SS390やSS490、SS540といった種類もあり、引っ張り強さが変わってくるタイプもあります。設計上使用する材料としては、これまでの経験上、SS400以外は使わなかったので、SS400だけ覚えておけば問題ないでしょう。またSS400を使うメリットとしては、材料が手に入りやすい点です。価格的にも安価な材料なので、広く一般的に使われることが多い材料です。

SS400には大きく分けて、平板材と丸棒材があります。平板材の場合には、図面の材質欄に、”SS400 t9.0”のように記載します。丸棒材の場合は、SS400Dといって、数字のあとにDを付けます。このDの意味は、Drawing materials（引き抜き材）から頭文字を取ったDでして、図面の材質欄に、”SS400D Φ20丸棒”のように記載します。

以上がSS400材の特徴となります。

材質S45Cとその特徴

次にS45Cですが、こちらも名前に意味があります。

Sはsteel(鋼材)の意味です。数字の45は、炭素含有量区分を意味します。Cはcarbon(炭素)の意味です。

S45C材とは、炭素含有量区分『45』(0.45%前後)の機械構造用炭素鋼材という意味になります。炭素含有量が多ければ、それだけ硬い素材ということになります。種類もさまざまで、S15C、S45C、S50C、S55C、S60Cなど炭素含有量が異なっています。主に、S35C、S45CとS50Cが一般的に多く使われています。
※会社によって多少ことなると思いますが。

素材についてですが、S35CやS45Cは丸鋼（黒皮）となります。一方、S50CやS45C-D(磨き)は角鋼や平鋼となります。丸棒材を使うときには、S45Cで角鋼や平鋼を使うといには、S50Cとなるわけです。※角鋼とは断面が正方形で、平鋼とは平板のような長方形の断面のものです。

S45Cにも磨き引き抜き材があり、表記方法としては、末尾に[D]か[-D]を付けます。以上がS45C材の特徴となります。

SS400とS45Cの使い分け

では、SS400とS45Cをどうのように使い分けて設計者は選定するのでしょう。

大まかなイメージとしては、特に硬さが必要な部品などにはS45C材を使い、強度もそれほど必要ない部品の場合にはSS400材を使うといった感じでしょうか。厳密にコレっていうのはなく、部品レベルで材料を使い分けていることが現状だと思います。

筆者の経験上、もう少し項目別にSS400とS45Cを比較してみました。こちらはより実践的な話になると思います。

引張り強さ

SS400は400[N/mm^2]、S45Cは生材で570[N/mm^2]となります。S45Cは焼きが入れば690[N/mm^2]以上となりもっと硬くさせることができます。逆にSS400は焼きが入りません。この時点で部品に硬さが必要ならば、S45Cを使うといった選択が、判断材料の１つとなります。

部品形状や用途

やはり、この部分が一番の材料選定理由になるのだと思います。丸物でベアリングなどをはめ込むシャフト形状のものとか、回転数が速く、力も加わりやすい回転形状のものの場合、迷わずS45Cを選定しますよね。

一方で、同じ丸物でも軽負荷で多少振動などがあっても支障がなく、安価に済ませたいのであれば、SS400Dの丸棒を選定します。四角形状の部品でも同じで、
とにかく部品として形が形成されていればそれでよく、安価に済ませたいのであれば、SS400を選定します。

ある程度の硬さが欲しい部品、昔からこの部品の材質はS50Cを使っているという実績のある部品には、S50Cを選定します。そういった意味では、自分の会社の実績を参考にすると、一番迷わずに済むかもしれません。

ただ、あまり何も考えずに材料を決めてしまうと、なぜこの材料なの？という部分が疎かになりがちになるので、常に、なぜこの材料？という意識は必要だと思います。

溶接部品

溶接部品にはSS400材を用いられることが多いです。S50Cでも溶接はできるので、どちらでも良いと言われればそれまでですが、溶接をしている時点で部品の剛性はあまりなく、振動に弱いと考えられます。

構造的に強い部品構成をしたとしても、溶接をする＝歪（いびつ）な形状となる傾向があるので、基本的にSS400材を用いるケースが多いと思われます。

ただ、S50C材で溶接部品が無いか？と言われればそうではなく、あると思います。

厳密な選定はなく、過去のトラブルを解決できたとか、硬さがどうしても欲しいなどの理由がありますので、実績に準じると良いと思います。

業界

これは今の自分がいる業界だけ見てもわからないのですが、違う業界を知ることで、その業界で使われている材質のスタンダードを知ることができます。例えば、工作機械の業界では、基本的にSS400のような柔らかい部品はあまり好まれません。振動や剛性は装置の命とも呼べる要素になりますので、その要素を悪くするような素材自体を選定しないのです。

もちろんゼロではありませんが、好んでSS400材を選ばないことがスタンダードとなっています。

また、繊維業界ではSS400材が一般的に使われます。装置自体、繊維を扱うものなので、それほど振動や剛性が問題とならないからです。また、丸物部品においてもS45C材ではなく、SS400Dの丸棒を使われることが多いです。

業界ごとに使われている材料のスタンダードで決められていることも覚えておくと良いでしょう。企業には取引している加工業者がいますが、業界ごとに使われる材料は決まっていますので、そこで、選択できる材料の幅が決まるということもあります。

以上がSS400とS45Cの特徴と使い分けとなります。いろんな場面で使うことが多い材質ですので、用途や部品形状に応じて使い分けて下さい。また、この記事に関してご意見・ご感想ある場合は、コメント頂けると幸いです。

ステンレス鋼板を設計者が使う場合の注意点や素材寸法の規格サイズを選ぶときに役立つ記事です。いろんな種類の素材寸法を調べる人は、この記事だけですべてわかるようになっていますので、ぜひご活用ください。
 

ステンレス材の特徴とは？

鋼材には、SPCCやSPHCといった圧延鋼板のものと、
SUS材のようなステンレス鋼板に分けられます。

板金で製作する材料にこのような板金材料を使いますよね。

一般的に圧延鋼板は、最終的にメッキ処理や塗装処理を行うことを
前提にその材料を使います。

一方、SUS材はメッキ処理や塗装処理をすることはありません。

機械設計者がSUS材を選定する理由は、以下の理由が多いのです。

腐食が激しく、錆びやすいところ

水や薬品が頻繁にかかり、腐食や錆が発生しやすいと思われる環境では、
もっぱらSUS材を採用するケースがあります。

その反面、一般の圧延鋼板と比べ価格が高くなる傾向にあります。
SUS材は腐食しにくい、錆にくいという特徴から
材料自体の価格も高額になってしまうのです。

また圧延鋼板に比べ、”硬い”という特徴もあります。

機械を構成するすべての板金部品をSUS材にすると、
とても機能性豊かになりますが、価格は通常の倍になると
思えばいいと思います（苦笑

表面処理ですが、
SUS材は基本的に塗装はできません。

SUS材では、「ヘアーライン処理」か「鏡面加工」を行うことが
一般的となっています。

ヘアーライン処理とは、
女性の長い髪の毛が垂れるような模様を言います。

細かな縞模様が表面に入ります。

一方、鏡面加工とは、
その名のとおり鏡のようにピカピカの表面に仕上がった表面を言います。

金額としては、どちらが高いかは加工業者によって変わってきますので、
事前に確認する必要があります。

SUS材鋼板の素材寸法とは？

そんなSUS材ですが、
実際に使おうとすると、どんな素材寸法があるのでしょう？

素材の種類は、主に以下のものがあります。

◇鋼板
◇角パイプ
◇丸棒
◇化粧管

私が主に使っている素材は上記の種類となりますが、
他にも調べるといろいろあると思います。

今回は、上記４つの素材寸法について、
ご紹介したいと思います。

鋼板

鋼板素材寸法は圧延鋼板と比べ、板厚が綺麗な寸法になっています。

板厚としては、t1.0、t1.5、t2.0、t3.0、t4.0、t5.0・・・
があります。

もっと板厚が厚いものは、t50、・・・、t70、t80、t90、t100が
あります。

基本的に3や6や9といった端数のものはなく、
0や5といったきっちりした数字の板厚のものが多いです。

※あくまで一般的な素材寸法となります。

角パイプ

角パイプは正方形のタイプと長方形のタイプに分けられます。
今回は、この２つの素材寸法についてご紹介します。

SUS材角パイプ（正方形）

SUS材角パイプ（長方形）

SUS材 丸棒

他にも、Φ200やΦ300、Φ400まであります。

SUS材 化粧管

これら素材寸法は、私がよく参考にする寸法です。
細かく調べれば、まだ素材寸法があると思いますが、
大まかにはこれで十分使えると思います。

SUS304と2Bの違い、使い分けは？

SUS材は腐食しにくく、錆びないと言われていますが、
厳密にはそうではりません。

SUS材の中にも、錆びる素材もあります。

例えば、SUS304は一番錆びにくく腐食しにくいですが、
とても高価な素材となります。

同じSUS材でもSUS430はSUS304と比べ錆びることがあります。
錆びると、白い粉状のものが発生します。
ただし、SUS304と比べ少し安価な素材となります。

また、表面処理もヘアーライン(HL)や鏡面処理といった違いもあります。
こういった表面処理は表面を美しく仕上げると同時に
防錆効果も施しています。

一方、2Bのようなまったく表面処理を行わないで、
素材そのままの表面のものもあります。

表面は美しくなく、むしろ汚い感じの仕上がりになっています。

表面処理とそうでない場合の使い分けとしては、コストダウンを図るときなどに、
SUS430材を使ったり、2B材を使ったりします。

表に見える部品で、腐食を避けたい場合には、
高価になりますが、SUS304材を使ったりします。

設計思想や会社のこれまでの経緯などに応じて
使い分けると良いでしょう。

SUS材まとめ

以上より、SUS材についてまとめます。

SUS材は、主に防錆や腐食を防止したい場合に使う素材となります。

素材の種類としては、鋼板、角パイプ、化粧管、丸棒があり、
それぞれ素材寸法が決められています。

表面の処理もいくつか種類があり、
何もしない(2B)、ヘアーライン(HL)処理、鏡面加工処理があり、
見た目を気にする場合は、これら表面処理を施します。

基本、SUS材に塗装はしません。
また、圧延鋼板に比べ素材も固いことが特徴です。

ヘアーラインや、鏡面処理の場合、
溶接などで部品を付けた場合には、逆に凹みなどができ、
表に見えてしまうことでみっともない結果になる場合もあります。

あまり溶接部品があるときは板厚の薄いものは
なるべく避けるようにしましょう。

設計としては、大部分を占める材料という位置づけではなく、

この部位だけは・・・という特定の部品に使うことで

機能性の向上を図るために使っていきましょう。