磨き棒鋼 SGD（JIS G 3123）の記号と公差等級——強さを保証するのは SGD290-D・SGD400-D だけ

磨き棒鋼の記号は「材料・加工・熱処理・公差等級」の組合せ

JIS G 3123（みがき棒鋼・2004 年改正、2024 年 10 月 21 日確認）は、機械構造と各種部品に用いる、断面が丸・六角・角・平の炭素鋼と合金鋼のみがき棒鋼の規格で、材料を冷間引抜き・研削・切削またはこれらの組合せで作り、必要によって熱処理をする^[1]。種類の記号は、使う材料、加工方法、熱処理方法、寸法の許容差の組合せで表す^[1]。

記号の要素は次のとおりである^[1]。

1. 材料の記号
炭素鋼みがき棒鋼では JIS G 3108（みがき棒鋼用一般鋼材・SGD）、JIS G 4051（機械構造用炭素鋼鋼材・S45C など）、JIS G 4804（硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材）の鋼材、合金鋼みがき棒鋼では JIS G 4052（H 鋼）、JIS G 4053（機械構造用合金鋼鋼材）、JIS G 4202 の鋼材を使う。

2. 加工方法の記号
冷間引抜き D、研削 G、切削 T。

3. 熱処理方法の記号
焼ならし N、焼入焼戻し Q、焼なまし A、球状化焼なまし AS。

4. 寸法の許容差の記号
公差等級の数字（IT11 なら 11）。

規格は表示の例として、SGD3-D9（SGD3 で化学成分を保証し、IT9 に冷間引抜き仕上げ）、SGD290-D9（SGD A で機械的性質を保証し、IT9 に冷間引抜き）、SGD400-T12（SGD B で IT12 に切削仕上げし機械的性質を保証）、S45C-DQG7（S45C を冷間引抜き、焼入焼戻し、IT7 に研削）、S35C-DAS10（S35C を冷間引抜き後に球状化焼なまし、IT10）、SNC836-AT12（焼なまし後に IT12 に切削）を挙げている^[1]。

なお、検索で「SGD」と打つと別の意味の結果も多く混ざるが、この記事は鉄鋼材料の磨き棒鋼の話である。また平鋼（フラットバー）の磨き材の注意点——JIS G 3123 の材料の一覧に SS400 が入っていないこと——はフラットバー（平鋼）JIS G 3194 の寸法許容差で扱った。この記事は丸棒を中心に、記号の読み方、公差等級、強さの保証、真直度と残留応力を扱う。

SGD290 と SGDA：記号が二通りある理由

材料の JIS G 3108（2021 年改正）は、みがき棒鋼用として熱間圧延で作る一般鋼材の規格で、種類は 6 つである。SGDA と SGDB は機械的性質を保証し、SGD1・SGD2・SGD3・SGD4 は化学成分を保証する^[2]。SGD1〜SGD4 の炭素は、SGD1 が 0.10% 以下、SGD2 が 0.10〜0.15%、SGD3 が 0.15〜0.20%、SGD4 が 0.20〜0.25% である^[2]。SGDA と SGDB には炭素などの規定が無く、必要に応じて合金元素を添加してもよいが、添加した場合はその含有率を報告しなければならない^[2]。

JIS G 3123 は、JIS G 3108 の鋼材を冷間引抜きして作るみがき棒鋼のうち、機械的性質を保証する SGDA と SGDB の記号を、それぞれ SGD290-D と SGD400-D とする、と定めている^[1]。材料の段階では SGDA、磨き棒鋼になると SGD290-D と呼び名が変わるので、ミルシートと現品の表示で記号が違って見える。取り違えではないことを知っておくと、受入で迷わない。

寸法の許容差はマイナス側。公差等級で何桁変わるか

JIS G 3123 は、寸法の許容差を、JIS B 0401-2 に基づく軸 h の公差等級で決めている。上の許容差は 0 で、許容差はマイナス側に付く^[1]。偏径差または偏差は許容差の 30% 以下であり、注文者の指定によって軸 g や j など h 以外の許容差を使ってもよい^[1]。形状と加工方法ごとに適用する公差等級は表 6 に示され、協定によって表 6 以外の等級も使える^[1]。

次の表は、表 5 から代表的な径の区分を抜き出したものである^[1]。等級を一つ選ぶだけで、許容される幅が桁で変わることが分かる。

表から読める発注上のポイントは二つある。第一に、磨き棒鋼の径は「呼び寸法から細い側にしかずれない」。径 25 mm の SGD3-D9 なら、25.000〜24.948 mm が許容範囲である^[1]。そのまま軸受やはめあいの部分に使う設計なら、必要なはめあいの公差域が軸 h で足りるのかを設計が確かめ、足りなければ g や j などを指定する^[1]。はめあいの指定のしかたははめあいの指定で扱った。

第二に、等級の数字が一つ違うと許容差の幅はおよそ 1.6 倍違い、IT7 と IT12 では 10 倍の差になる^[1]。図面の要求より細かい等級の材料を買うと、研削の工程が増える。表示例でも、研削で IT7、冷間引抜きで IT9、切削で IT12 の例が挙がっている^[1]。削らずにそのまま使う部分が無いなら、引抜きのままの等級で足りるかを先に確かめる。どこを素材の面のまま使うのかを、図面で先に決める。

熱間圧延の丸鋼は、許容差がプラスとマイナスの両側に付く別の規格（JIS G 3191）で決まる^[4]。熱間圧延材から削り出す前提の見積と、磨き棒鋼をそのまま使う前提の見積では、削り代も工程も違う。熱間圧延丸鋼の許容差は丸鋼の寸法許容差 JIS G 3191で扱う。

強さの保証は SGD290-D・SGD400-D の丸と六角だけ

JIS G 3123 は、炭素鋼みがき棒鋼の機械的性質は受渡当事者間の協定による、としたうえで、冷間引抜きも熱処理もせずに作ったみがき棒鋼の機械的性質は加工前の材料規格による、と定めている^[1]。そして例外として、JIS G 3108 の鋼材を冷間引抜きした SGD290-D と SGD400-D の丸と六角は試験を行い、表 2 の機械的性質を満たすことを求めている^[1]。合金鋼みがき棒鋼の機械的性質は協定による^[1]。

表 2 の値は、SGD290-D が丸 5 mm 以上 20 mm 以下（六角 5.5〜80 mm）で引張強さ 380〜740 N/mm²、丸 20 mm を超え 100 mm 以下で 340〜640 N/mm²、SGD400-D がそれぞれ 500〜850 N/mm² と 450〜760 N/mm² である^[1]。参考として硬さも示され、たとえば SGD400-D の丸 20 mm を超え 100 mm 以下は HRB 69〜100、HB 121〜240 である^[1]。径 100 mm を超える丸と、対辺 80 mm を超える六角の機械的性質は協定による^[1]。

材料の段階の SGDB の引張強さが 400〜510 N/mm²（径・対辺距離・厚さが 30 mm を超える場合は協定で 370〜510 N/mm² としてもよい）なのに対し^[2]、冷間引抜きした SGD400-D は上限が 850 N/mm² まで広がっている^[1]。同じ「SGD400」でも材料と磨き棒鋼では数字の意味が違う。

強度が要る部品に、化学成分保証の材料を使わない

ここが発注でいちばん間違えやすい所である。SGD3-D9 のように材料が化学成分保証の SGD1〜SGD4 の磨き棒鋼は、材料規格でも機械的性質の規定が無く^[2]、JIS G 3123 の表 2 の対象でもない^[1]。S45C-D9 のように JIS G 4051 の鋼材を引抜いただけのものも、規格では機械的性質は受渡当事者間の協定によるとされ、値は規定されていない^[1]。協定しなければ強さの保証は無い。強度計算に引張強さを使う部品で、図面の材料が SGD3 なら、SGD290-D や SGD400-D にするか、強さを協定して買うかを設計と決める。

また規格は、機械的性質の検査は注文者の承認を得た場合は省略してもよい、としている^[1]。SGD400-D を指定していても、省略を承認していないかを確かめる。

真直度は数値で決まっていない

JIS G 3123 の外観の箇条は、みがき棒鋼は「まっすぐでねじれがなく，各部の断面形状が正しく，表面は滑らかで，使用上有害なきずがあってはならない」と定めるだけで、曲がりの数値は無い^[1]。熱間圧延の機械構造用合金鋼鋼材の JIS G 4053 が、熱間圧延棒鋼の曲がりを任意の 1 m について 3 mm 以下、全長 L（m）について（3×L）mm 以下と数値で定めているのとは対照的である^[3]。

長い軸やシャフトにそのまま使う丸棒で真直度が性能に入るなら、「1 m あたり何 mm 以下」を注文書に書く。書かなければ、受入で曲がりを理由に不合格にする根拠が弱い。測り方（定盤とダイヤルゲージで回して振れを見るのか、など）も同じ注文書で決める。これは規格の要求ではなく、発注側の書き方の提案である。

冷間引抜きの残留応力と、削ったあとの曲がり

JIS G 0201（鉄鋼用語（熱処理））は、残留応力を外力や熱勾配が無い状態で金属内部に残っている応力とし、熱処理だけでなく冷間加工・溶接・鋳造などでも生じる、と注記している^[5]。冷間引抜きは冷間加工なので、磨き棒鋼の内部にも残留応力がありうる。キー溝のように片側だけを大きく削る加工では、残留応力の釣り合いが変わって曲がりが出ることを見込んでおきたい。真直度の厳しい部品では、仕入先と加工の順序や、矯正・応力除去の要否を相談する。熱処理の指定は熱処理を図面で指定するで扱った。

注文書の書き方の例と、受入で見ること

「材質：SGD400-D9（JIS G 3123、材料 JIS G 3108 SGDB）丸、径 25 mm、長さ 2,000 mm。機械的性質の試験結果と化学成分を記載した成績書を添付すること。曲がりは 1 m あたり ○ mm 以下とし、測定方法は別紙による。材料・公差等級・加工方法の変更は事前承認を要する。」

検査文書について JIS G 3123 自体は報告の箇条を持たないが、材料の JIS G 3108 は、注文者から要求された場合に検査文書を提出し、注文時に特に指定がなければ JIS G 0415 の検査証明書 3.1 による、と定めている^[2]。求めないと出ないので、注文時に求める。区分の読み方はEN 10204 のミルシート区分にまとめた。受入では次の順で見る。

1. 表示の記号
規格は結束または包装ごとに、種類の記号、溶鋼番号、寸法、本数または質量、製造業者名を表示するよう定めている^[1]。記号の加工方法と公差等級の数字が注文どおりか。

2. 径
マイナス側の許容差に入っているか。偏径差が許容差の 30% 以下か^[1]。

3. 機械的性質
SGD290-D・SGD400-D なら、径の区分に対応する表 2 の範囲に入っているか。協定した場合はその値か。

4. 曲がりと外観
注文書で決めた真直度と、使用上有害なきずの有無。注文者は脱炭検査を指定することもでき、その場合の試験方法と合否判定基準は協定による^[1]。

よくある質問

SGD3 と SGD400 は、どちらを指定すればよいですか

強度計算に強さを使うなら、機械的性質を保証する SGD400-D（材料 SGDB）か SGD290-D（材料 SGDA）を選ぶ^[1][2]。成分の範囲を管理したいなら化学成分保証の SGD1〜SGD4 を選ぶ考え方になる^[2]。どちらも保証したいなら、片方を規格で、もう片方を協定で決める。

S45C の磨き棒鋼に引張強さを求められますか

S45C を引抜いただけのみがき棒鋼の機械的性質は、規格では受渡当事者間の協定によるとされ、値は規定されていない^[1]。強さが要るなら、焼入焼戻しを含む記号（S45C-DQG7 など）にして機械的性質を協定する^[1]。材料規格の扱いはS45C・SCM435 の材料指定で JIS が保証することで扱った。

IT9 で買った丸棒が、マイクロメータで呼び寸法より細いのは不良ですか

許容差は軸 h でマイナス側に付くので、呼び寸法より細いのは規格どおりである^[1]。表 5 の範囲を下回っていなければ合格である。

まとめ

磨き棒鋼は JIS G 3123 の製品で、記号は材料・加工方法・熱処理・公差等級の組合せで書く。許容差は軸 h のマイナス側で、偏径差は許容差の 30% 以下、等級で幅が桁で変わる。機械的性質を規格が保証するのは SGD290-D と SGD400-D の丸と六角だけで、SGD1〜SGD4 や引抜いただけの S45C には強さの保証が無い。材料の SGDA・SGDB は磨き棒鋼では SGD290-D・SGD400-D と呼ぶ。真直度は数値で決まっていないので、要るなら注文書に数値と測り方を書き、削ったあとの曲がりも見込む。検査文書は注文時に求める。

同じ束では、SNCM439（合金鋼みがき棒鋼の材料になる JIS G 4053 の鋼種）、冷間圧造用炭素鋼の SWRCH・SWCH、硬鋼線材・軟鋼線材の SWRH・SWRM、ステンレスのもらい錆も扱う。

出典・参考資料

1. JIS G 3123:2004 みがき棒鋼（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2004 年 9 月 20 日改正・2024 年 10 月 21 日確認）
2. JIS G 3108:2021 みがき棒鋼用一般鋼材（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2021 年 2 月 22 日改正）
3. JIS G 4053:2026 機械構造用合金鋼鋼材（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2026 年 5 月 20 日改正）
4. JIS G 3191:2022 熱間圧延棒鋼及びバーインコイルの形状，寸法，質量及びその許容差（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2022 年 3 月 22 日改正）
5. JIS G 0201:2023 鉄鋼用語（熱処理）（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2023 年 5 月 22 日改正）

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