SS400（JIS G 3101）の発注と検査証明書——厚さで変わる降伏点とミルシートの読み方

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SS400 は、架台・フレーム・ブラケット・カバー・治具の部材など、工業用途でいちばんよく買われる鋼材の一つである。この記事は、SS400 を注文書に書くときに何を添え、届いたミルシート（検査文書）で何を確かめるかを扱う。溶接性を重視して SM 材と比べる話はSM490（JIS G 3106）の発注に分けた。

現行版は JIS G 3101:2024 で、2022 年版を置き換えた。JIS マーク表示認証で 2022 年版を使ってよい期間は令和 7 年 2 月 19 日までとされていた^[1]。いまの認証品は 2024 年版によると考えてよいが、ミルシートに書かれた規格の年版は一度見ておく。

記号は一つ、寸法の規格は形状で四つ

JIS G 3101 の鋼材の種類は SS330・SS400・SS490・SS540 の 4 つで、表 1 が記号ごとに使える形状と寸法の範囲を決めている^[1]。SS400 は、鋼板・鋼帯・形鋼・棒鋼に寸法の上限なく使え、平鋼は厚さ 100 mm 以下である^[1]。SS540 は厚さ 40 mm 以下（棒鋼は径又は対辺距離 40 mm 以下）に限られる^[1]。

形状・寸法・質量とその許容差は、JIS G 3191（棒鋼）・G 3192（形鋼）・G 3193（鋼板・鋼帯）・G 3194（平鋼）による^[1]。ただし鋼板と鋼帯は、特に指定がない場合、カットエッジの幅の許容差と鋼板の長さの許容差に、JIS G 3193 の許容差 A を使う^[1]。外観も同じ 4 つの規格の外観の箇条による^[1]。

JIS G 3101 の箇条 13 は、注文者が注文時に少なくとも次を示すよう求めている^[1]。

1. 種類の記号と鋼材の形状（表 1）
2. 鋼材の寸法（箇条 7）
3. 形鋼なら、JIS G 3192 の表 1 の形鋼の種類
4. H 形鋼・CT 形鋼なら、JIS G 3192 の表のシリーズ

「SS400 t12」のような書き方では、鋼板なのか平鋼なのか、どの許容差で受けるのかが決まらない。板なら「鋼板 SS400（JIS G 3101）12×幅×長さ、寸法は JIS G 3193」、形鋼なら「等辺山形鋼 50×50×6（JIS G 3192）SS400」と、形状と寸法の規格を添える。板厚の許容差の読み方は鋼板の板厚公差 JIS G 3193、形鋼はH形鋼の発注と等辺山形鋼の発注で扱う。

降伏点は厚さで下がる

SS400 の機械的性質は、鋼板・鋼帯・平鋼・形鋼が表 3、棒鋼が表 4 で決まる^[1]。引張強さはどの厚さでも 400〜510 N/mm² だが、降伏点（又は耐力）は厚さ・径の区分で段階的に下がる。

表の値は JIS G 3101 の表 3（鋼板・鋼帯・平鋼・形鋼）と表 4（棒鋼）による。降伏点の区分はどちらの表も同じである^[1]。降伏点は、特に指定がない場合は上降伏点とし、降伏点が現れないときは 0.2 % オフセット法の耐力を測る^[1]。設計で 245 N/mm² を使っているのに、厚さ 20 mm の板を選ぶと規格上の下限は 235 N/mm² になる。厚さを変える設計変更をしたら、強度計算の前提も見直す。

伸びは、試験片の番号と厚さの区分で値が違う。鋼板などでは厚さ 5 mm 以下が 5 号試験片で 21 % 以上、5 mm を超え 16 mm 以下が 1A 号試験片で 17 % 以上である^[1]。棒鋼は径 25 mm 以下が 2 号試験片で 20 % 以上、25 mm を超えると 14A 号試験片で 22 % 以上となる^[1]。ミルシートの伸びを確かめるときは、数値だけでなく試験片の番号も読む。

辺の短い形鋼と幅の狭い平鋼には例外がある。辺 40 mm 未満の形鋼と幅 40 mm 未満の平鋼は附属書 JA の表で判定し、辺 40 mm 以上 70 mm 未満の形鋼、幅 40 mm 以上 50 mm 未満の平鋼は附属書 JA によってもよい^[1]。平鋼の扱いはフラットバー（平鋼）の発注で詳しく扱った。

曲げ試験は省略されることがある

表 3 は、曲げ角度 180°・内側半径は厚さの 1.5 倍で、試験片の外側に亀裂が出ないことを曲げ性の規定としている^[1]。ただし、曲げ試験は製造業者の判断で省略してよく、特に注文者の指定がある場合は行わなければならない。省略しても曲げ性の規定は満たさなければならない、という意味である^[1]。

ミルシートの曲げ試験の欄が空欄でも、それだけでは不備ではない。板を曲げて使う部品で、曲げの成績を記録として残したいなら、注文書に「曲げ試験を実施し検査文書に記載」と書く。試験の決め方は曲げ試験 JIS Z 2248 の指定を参照してほしい。

成分の欄に出てくる値の読み方

SS400 の化学成分の規定は、P（りん）と S（硫黄）がそれぞれ 0.050 % 以下であることだけで、C（炭素）と Mn（マンガン）の欄は「－」になっている^[1]。必要に応じて「－」の元素や表にない合金元素を添加してもよく、添加した場合はその合金元素の分析値を報告しなければならない^[1]。

そのため、SS400 のミルシートには C・Si・Mn の値が並んでいても、それと比べる規格値が無い。値は「この溶鋼ではこうだった」という報告であって、次のロットも同じ値になる保証ではない。溶接の予熱条件などを炭素量で決めたいなら、溶接構造用の JIS G 3106 の SM 材にするか、注文で上限を付ける^[5]。

ミルシートの値は、どの鋼材の値か

引張試験と曲げ試験の試験片の数は、形状ごとに「一組」の作り方が決まっている。鋼板（鋼帯からの切板を除く）と平鋼は、同じ溶鋼に属し、最大厚さが最小厚さの 2 倍以内の鋼材を一組として 1 個ずつ採る。一組が 50 t を超えるときは 2 個採る^[1]。形鋼は同じ溶鋼・同じ断面形状で最大厚さが最小厚さの 2 倍以内、棒鋼は同じ溶鋼かつ同じ断面形状で最大径が最小径の 2 倍以内を一組とする^[1]。熱処理をした鋼材は、同じ熱処理条件ごとにまとめる^[1]。

つまり、厚さ 10 mm と 16 mm の板が同じ溶鋼から作られていれば、試験は片方の板で行われ、同じ値が両方のミルシートに載ることがある。規格としてはそれで足りている。部品ごとの実測値が必要な用途（強度部材の個別の記録など）なら、ミルシートとは別に、部品から試験片を採って試験することを注文する。その場合の試験の書き方は引張試験（JIS Z 2241）の指定で扱った。

試験の結果は、製品規格や注文書に指定がなければ、規定値の最下位の次の桁まで計算し、JIS Z 8401 の規則 A で規定値と同じ桁数に丸めて報告する^[3]。ミルシートの値は丸めた値として読む。

検査文書：何も書かなければ 3.1

JIS G 3101 の報告の箇条は、製造業者は特に指定がない場合、検査文書を注文者に提出しなければならず、注文時に特に指定がない場合の検査文書は JIS G 0415 の検査証明書 3.1 によるとしている^[1]。SS400 は「頼まなくても検査文書が付く」規格である。冷間成形の軽量形鋼（JIS G 3350）のように、注文者が要求したときだけ検査文書を出す規格もあるので、同じ感覚で扱わない。

JIS G 0415 によれば、3.1 は受渡検査の試験結果を製造業者自身が書き、注文書の要求に合っていると宣言する文書である。その妥当性は、製造部門から独立して権限を持つ検査代表者が確認する^[2]。古いミルシートや製品規格に出てくる「3.1.B」は、JIS G 0415:1999 の呼び方で、現行の 3.1 のことである^[2]。注文者側の代表者か第三者の検査員の確認まで要るなら検査証明書 3.2 で、製品規格が定めるもの以外の検査文書が必要な場合は、注文時に種類を指示する^[2][3]。

現品の表示と、商社経由の写し

検査に合格した鋼材には、鋼材ごとか 1 結束ごとに、種類の記号、溶鋼番号又は検査番号、寸法、結束ごとの数量又は質量（鋼板・鋼帯の場合）、製造業者名又はその略号を表示する^[1]。協定によって製品の識別ができる範囲で一部を省いてもよく、注文者側の識別のために付記記号を末尾に足すこともある^[1]。ミルシートと現品を結ぶのは溶鋼番号（又は検査番号）なので、切断や小分けで表示が消えると対応が取れなくなる。

商社や切断業者から買う場合、JIS G 0415 は、中間業者・加工業者が注文者の要求に応じて製造業者の検査文書の原本か複製を出し、文書の修正や追加をしてはならないと定めている。製品の識別・寸法・数量を変えた中間業者は、新しい条件に適合する旨の追加文書を出す^[2]。JIS G 0404 の同じ趣旨の箇条は、変更の対象になる寸法の例として、鋼板・鋼帯の幅と長さ、棒鋼の長さを挙げている^[3]。切断品の受け取り方は鋼材の定尺と切断の指定にまとめた。

ミルシートを受け取ったら確かめる順番

1. 規格と記号：JIS G 3101 と SS400 が書かれているか。規格の年版も見る。
2. 番号の対応：溶鋼番号（又は検査番号）が現品の表示と一致するか。
3. 寸法：注文した形状・寸法が記載されているか。切断品なら追加文書で対応が付くか。
4. 成分：P と S がそれぞれ 0.050 % 以下か。添加元素があれば分析値が載っているか。
5. 引張試験：厚さの区分に合った降伏点の下限と、引張強さ 400〜510 N/mm² の範囲。伸びは試験片の番号と合わせて読む。
6. 文書の種類：3.1 か、注文した種類か。確認者の欄があるか。

注文書に書くこと

様式は自由である。鋼板の例で、書いておきたい内容をまとめる。

「品名：鋼板 JIS G 3101 SS400（寸法・許容差は JIS G 3193、幅・長さは許容差 A）／寸法：12×1,500×3,000 mm／数量：5 枚／検査文書：JIS G 0415 検査証明書 3.1（商社経由は写しと、寸法変更を示す追加文書）／表示：溶鋼番号の表示を残して納入／試験：曲げ試験は不要（規格どおり）」

曲げて使う板で曲げの成績も残したいなら、最後の項目を「曲げ試験を実施し記載」に変える。部品に加工して納めてもらう場合は、材料のミルシートの写しを部品の納品書とどう結び付けるか（部品番号との対応表を付けるなど）も決めておく（当方の提案）。

よくある質問

Q. 厚さ 20 mm の SS400 の降伏点の下限はいくつですか。
16 mm を超え 40 mm 以下の区分なので 235 N/mm² 以上である^[1]。16 mm 以下の 245 N/mm² とは違う。

Q. 形鋼の厚さはどこで測った値で区分を選びますか。
機械的性質の表 3 の注 b は、形鋼の厚さを「試験片採取位置の厚さ」としている^[1]。表 1 の注にある「G 3192 の表 3 の t 又は t2、表 4・表 5 の t2」は、SS540 の適用寸法（厚さ 40 mm 以下）を判定するための注で、降伏点の区分の決め方ではない^[1][4]。H 形鋼や溝形鋼のようにウェブとフランジの厚さが違い、16 mm の境をまたぐ断面では、ミルシートで試験片の採取位置と厚さを確かめて区分を選ぶ。

Q. 「SS400 相当」の海外材でもよいと言われました。
JIS G 3101 の SS400 として受け入れるなら、検査文書もその規格で発行されている必要がある。別の規格の材料に置き換えるなら、承認の手順を踏む。考え方は同等材の指定と承認にまとめた。

まとめ

SS400 は、記号に加えて形状と寸法の規格（G 3191〜3194）を書き、降伏点は厚さで区分が変わることを設計と合わせておく。成分の規定は P と S だけで、ミルシートの C や Mn は報告値として読む。検査文書は頼まなくても 3.1 が付き、値は同じ溶鋼でまとめた一組の代表値である。曲げ試験は省略されうるので、要るなら注文で求める。同じ束では溝形鋼（チャンネル）の発注とクラッド鋼の発注も扱っている。

出典・参考資料

1. JIS G 3101:2024 一般構造用圧延鋼材（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2024 年 2 月 20 日改正）
2. JIS G 0415:2024 鋼及び鋼製品－検査文書（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2024 年 6 月 20 日改正）
3. JIS G 0404:2023 鋼材の一般受渡し条件（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2023 年 12 月 20 日改正）
4. JIS G 3192:2024 熱間圧延形鋼の形状，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／2024 年 11 月 20 日改正）
5. JIS G 3106:2024 溶接構造用圧延鋼材（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2024 年 2 月 20 日改正）

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