SS400ってそもそも何？ 板厚、規格、性能についても解説します vol.1

今回、最もベーシックなSS400についてご紹介したいと思います。
SS400は最も流通量の多い一般構造用鋼材です。本記事では、規格・機械的性質・用途・板厚・購入時の注意点まで、製造現場や調達担当者向けに分かりやすく解説します。

※この記事の内容は当社見解でありすべてを保証するものではありません。製品のご購入や加工などの際は当社を含めた専門業者への確認と目的・用途に応じた検証の上、当該材料をご使用ください。

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執筆・監修者
熊谷憧一郎（くまがい しょういちろう）
クマガイ特殊鋼株式会社 代表取締役社長。1977年生まれ、愛知県出身、成蹊大学経済学部卒業。2000年に大手総合商社へ入社し、特殊鋼材の販売に4年間従事。その後、現在の会社に入社し営業・加工技術の実務経験を積み、2013年より現職。特殊鋼販売技師の資格を有し、会社代表として特殊鋼販売技師や加工技師などのプロ社員集団を束ねる。

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1.【30秒でわかる】SS400の結論

• SS400はコスト重視の一般構造用途向け鋼材
• 高強度や耐摩耗性が必要な用途には不向き（より向いている鋼種がある）
• 最も流通しており入手しやすい
• 加工もしやすい（対応できる業者が多い）
• 迷ったら用途確認が重要

2.JISについて

SS400はJIS G3101にある一般構造用圧延鋼材の1種です。

JISの番号体系のアルファベットは部門記号で「G」は鉄鋼部門を表しています。そのあとの4桁の数字は分類番号です。小さい方から用語の定義、試験方法、分析方法等が並んだあと、鋼材規格として最初に出てくるのがこの一般構造用圧延鋼材になります。その点からも鋼材の一丁目一番地とも言えます（この言葉は最近おじさん言葉に分類されるようです）。

JISのハンドブックでは、鉄鋼Ⅱの冒頭に出てきます。

JIS材については、JISマークの認証制度というものがあり、JISマークは認証を受けた事業所のみが製品に表示することができます。SS400と記載があっても、JISマークが表示されていない場合などは、その会社がJIS規格に合わせて作ったというだけの場合もありうるのです。JISの認証を受けているかどうかはしっかり確認しましょう。SS400と表示はできても、認証がないのにJISマークを表示することは違反になりますので、JISマークがあれば認証は受けていることになります。

3.SS400について

SS400は鋼板以外に、鋼帯、形鋼、平鋼、棒鋼があります。ここでは、鋼板を中心に書いていきます。
JIS G3101の一般構造用圧延鋼材にはSS330、SS400、SS490、SS540がありますが、一般的に流通しているのはSS400になりますので、SS(エスエス)と言えば、SS400をさすことが多いです。なお、SSはSteel Structureの略です。鋼材の流通量としては非常に多い規格でまさにベースの規格と言えます。

4.SS400の規定値（規格　機械的性質）

JIS G3101の中に、SS400の成分、機械的性質が決められています。

成分については、表1に示すように、りん(P)と硫黄(S)が規制されているのみです。ベースの規格とはいえ、世の中に大量に使われている鋼材が、これでいいのかと個人的には思います。実際には、機械的性質を満足するために、炭素(C)とマンガン(Mn)は添加されています。

これだけ、成分規制が緩いので、各社成分は異なっています。個社の中でもいろいろな成分が混在していることもありえます。通常はCが0.1～0.2％ほど含まれ、Mnは0.4～1.0％程度でしょうか。PやSは不純物元素で、有害な元素なので、規定値に対し、相当抑制して作られています。

電炉材は、Cu、Crなどの元素がスクラップから混入してくるため、これらが強度アップに寄与して、高炉材よりもC、Mnが若干低い場合もあります。

C	–
Mn	–
P	0.050％以下
S	0.050％以下
その他	必要に応じてその他の合金元素を添加してもよい。

機械的性質については、表2に示す通りで、SS400の400は引張強さの下限値を表しています。

4-1.SS41でした（SI単位計導入前）

余談ですが、SI単位系導入前はSS400はSS41でした。

中途半端な41(kgf/㎜²)という数字がどうして設定されたのか知りませんが、SI単位化によって400というきりのいい数値に変わりました(SS50は逆に、SS490という中途半端になりましたが)。SS400はいわゆる40キロ鋼と呼ばれるもので、軟鋼の部類になります。

降伏点の下限は板厚によって変わっています。板厚16㎜以下は245 N/mm²以上で、厚くなるにしたがって少しずつ下がっていきます。これは、その板厚であるべき性能というより、厚くなるほど降伏強度が低くなりやすいため、作りやすさから決められたのではないかと想像します。他鋼種でもそうですが、降伏点の違いは設計でカバーしないといけません。

この降伏点については、板厚が薄い場合は引張強さの下限を守るように設定すると、降伏点は余裕をもって満足することが多いです。

伸びの数値は、試験片の形状によっても変わってくるので、この試験片でいくつ以上という規定になります。伸びの数値(％)が一緒でも試験片が異なると伸び性能が変わっていることは、知られているようで理解していない人も多いようです。

試験片が丸棒か板状かの断面形状でも違ってきますし、原標点距離と呼ばれる伸びを測定する基準長さの影響は大きいです。試験片はネッキングという局部的に変形が生じて切れるのが普通ですが、このネッキング部分での伸びが大きいため、基準長が長いと見かけ上、小さい数字になるのです。

4-2.SS400の曲げ試験

SS400の曲げ試験は、板厚の1.5倍の内曲げ半径で180°曲げを実施し、表面に裂けきずが発生しないことになっています。試験片幅は20～50㎜と決められています。
厚さは通常、板厚そのものです。通常のSS400では、もっと小さい曲げ半径でも割れが発生しない場合が多く、曲げ試験で不合格になることはまずありません。従って、要求がなければ曲げ試験は省略してもいいことになっています。実曲げでも、もっと小さい曲げ半径でも割れが発生しないことが多いです。

一方、もっと強度の高い高張力鋼では、曲げ試験では合格でも、実曲げでは同じ曲げ半径で割れが発生することがありえます。これは、幅の狭い試験片での曲げと幅の広い実曲げでは拘束度が異なり、実曲げの方が厳しくなっているためです。

このように、曲げ試験は、あくまでも試験片での曲げ性を評価しているのであって、実曲げでその半径で曲がるかどうかを保証しているのではないことは理解していただきたいと思います。

4-3.SS400　機械的性質のまとめ表

5.SS400の物理的性質

鋼板のベースであるSS400の設計等に必要な物理的性質の例を、表3に示します。多少前後することはありますので、参考値ということでご理解ください。

ヤング率 GPa	206
剛性率 GPa	80
ポアソン比	0.3
線膨張係数 ×10-6/K	11.7
熱伝導率 W/m K	51.6
比熱 J/kg K	473
比重 g/cm3	7.85

6.SS400の用途

SS400は、日本で最も広く使われている汎用構造用鋼材です。「強すぎず、加工しやすく、価格も安定」というバランス型の材料で、「特別な性能はないが、構造物として必要十分な強度を持つ万能材」構造物の“標準材という位置づけです。

6-1.建築構造材

小規模建築材、ベースプレート、補強材・ガセットプレート、手すり・階段部材、建築金物に使用されるケースが多いです。一般建築の静的荷重には十分な強度であり、溶接施工がしやすく、現場対応しやすいです。

ただし、注意点として、大規模建築や耐震重要部材、設計基準硬度が明確に必要な場合はSN材（SN490など）が選定されることが多いことを頭に入れておいていただければと思います。

6-2.機械架台、フレーム

機械ベースフレーム、コンベア架台、制御盤架台、設備フレームなどに活用されます。極端な高応力ではなく、変形許容設計が多いであるとか、部品交換や改造が想定される場合には加工性の良いSS400が最適です。

6-3.一般的な溶接構造物

ブラケット、ベースプレート、フレーム溶接構造、架台カバー・外装骨組み等に使われます。予熱管理が容易で、溶接割れのリスクは低いです。現場での溶接にも適しています。

注意点として、低温靭性保証はない（寒冷地用途は注意）、動的荷重・疲労設計では材質選定が必要であることが挙げられます。

6-4.用途まとめ

SS400は

🔹 「高性能材」ではない
🔹 「万能の標準材」

という位置づけです。設計思想で言うと

• 強度を追求するなら → SM材・高張力鋼
• 耐候性が必要なら → 耐候性鋼
• 靭性保証が必要なら → 規格指定材
• そこまで要求しない一般構造 → SS400

ということで、SS400は「まずはSS400で検討するという、スタート材料」です。

7.SS400を選んでよいケース/避けるべきケース

7-1.選んでよいケース

• 強度よりもコストが優先されるケース
• 溶接前提であるケース
• 一般構造用途であるケース

7-2.避けるべきケース

• 高摩耗用途であるケース
• 高強度が必要であるなど設計強度基準が明確なケース
• 焼き入れ前提であるケース（表面硬度が必要なもの）
• 機械構造用精度が必要な部品のケース

などなど避けるべきケースには注意を払い、判断に迷う場合は専門業者に相談してみてください。

8.SS400と他鋼種との比較（イメージ）

鋼種	主用途	強度	熱処理	特徴
SS400	一般構造	△	×	流通量最大
S45C、S48C、S50C	機械部品	◎	○	強度重視
SN400	建築	△	×	建築向け

9.SS400の板厚と規格

9-1.一般的な板厚レンジ

一般的にベースサイズと呼ばれる板厚レンジは板厚6.0mm～25mmです。なかでも9mmから25mmまでは良く使用されています。これは、建築用部材がその辺り（特に板厚9mmから19ｍｍ、22ｍｍ、25mm）主力で使われるからかと思われます。

なお市場に在庫されている板厚は6mm、9mm、12mm、16mm、19mm、22mm、25mmです。ここに入っていない板厚、例えば10mmとか11mmは市場に在庫が無い場合が多いです。使用したい場合はここに明記した市場にある板厚で設計されていれば調達が容易になります。

9-2.板厚公差の考え方

※）板厚4.0mmから100ｍｍ未満、代表的な幅レンジを抜粋　（公差はmm単位）

板厚	幅1600mm未満	幅1600mmから2000mm未満
4.0mm以上5.0mm未満	±0.45	±0.55
5.0mm以上6.3mm未満	±0.50	±0.60
6.3mm以上10mm未満	±0.55	±0.65
10mm以上16mm未満	±0.55	±0.65
16mm以上25mm未満	±0.65	±0.75
25mm以上40m未満	±0.70	±0.80
40mm以上63mm未満	±0.80	±0.95
63mm以上100ｍｍ未満	±0.90	±1.10

9-3.黒皮材と酸洗材のちがい

黒皮材とは、熱間圧延後の酸化皮膜がそのままついた状態の鋼板です。高温で圧延された鋼板は、空気中で酸化し、表面に黒〜青黒い酸化皮膜が形成されます。これが「黒皮」です。

黒皮材の特徴は

• 表面色は黒か濃い灰色
• 表面がやや粗い場合が多い
• 価格は安い（追加処理がないため）

一方、酸洗材は、その黒皮の酸化被膜を、酸で洗い流し除去した状態の材料が酸洗材です。

酸洗材の特徴は

• 表面色は銀色寄りの灰色
• 表面は平滑で美観がよい
• 価格は黒皮材よりは高い（酸洗処理分高い）

構造用途の標準の状態は「黒皮材」で良いでしょう。一方外観・塗装品質が重視される場合は「酸洗材」が合理的な場合があります。どちらの使用が合理的か用途を確認し選択してください。

10.SS400購入・調達時の注意点

10-1.板厚公差を考慮

上記での表通り、板厚には公差が認められています。（例えば、板厚16mmの幅1829mmであれば板厚は15.25mmから16.75mmの間まではJIS規格であれば認められる）

実際、現物にはバラつきがあります。設計から携わられている場合には板厚公差は考慮に入れて購入してください。

10-2.ミルシートは必要ですか？

ミルシートとは鋼材検査証明書のことで、その鋼材が規格を満たしていることを証明する書類です。

架台や簡易的構造物では提出を要求されないケースも多いです。一方で客先の要望ですとか、官公庁案件、建築案件などは元より、トレーサビリティ要求でミルシートを求められるケースは増えています。

あとで取り寄せる場合は時間のかかるケースもありますので、事前に【ミルシートの要／不要】を確認しておくことをお勧めします。

10-3.用途と規格はあっていますか？

SS400は「一般構造用圧延鋼材」です。建築用途であればSNでは？　高強度が必要であれあSM490や高張力鋼では？、機械部品であればSC材では？と用途によってSS400でない方が良い場合があります。

SS400は最も一般的な構造用鋼なので、つい明記してしまうケースもゼロではありません。取り扱う場合、念のための用途の確認をしておけば、後で万が一の苦労をしなくてよくなるかもしれません。できる限り用途を確認ください。

10-4.定尺素材か「切り板」での購入か？

昨今、SS400など鋼材販売業者は一次加工（切断）以降の加工に対応するべく設備を整えている業者が多数います。切り板であればリードタイムも短く対応できる業者が多数います。

発注量によっては、素材を購入して別業者もしくは自社で切断するよりも、素材販売業者に切断加工含みの「切り板」で購入する方が合理的なケースがあります。

どちらが合理的なのか？素材購入をご検討の場合は、定尺素材と切り板の2パターンの見積り依頼をしてみてはいかがでしょうか？

11.【クマガイ特殊鋼の実務視点】

11-1.SS400は“スタートライン”の材料

SS400は、非常に優れた“基準材”です。
入手性が高く、加工しやすく、価格も安定している。だからこそ、多くの設計はまずSS400から始まります。

新規設備や試作段階では、まずSS400を使う。これは合理的な判断です。

• 加工データが豊富
• 溶接性が安定
• コストが読みやすい
• 調達が容易

いわば「設計の共通言語」のような存在です。そして運用が始まった後こそ、本当の検討が始まります。

11-2.SS400から進化させるという考え方

現場の要望に応じて“段階的な進化”が容易にできるのが、鋼材の大きな魅力です。

軽量化したいなら【高張力鋼】という選択（同じ強度で板厚が薄くできる）

• 板厚減による重量減
• 板厚減による溶接量の減
• 搬送重量減による搬送効率向上

摩耗が課題となれば【耐摩耗鋼板】という選択

設備のライナー、シュート、ホッパーの修繕頻度、交換頻度を減らすことが可能です。

腐食環境なら【耐食性鋼材】という選択

• ステンレス鋼
• S-TEN1、S-TEN2（耐硫酸・塩酸露点腐食鋼板）
• COR-TEN鋼（耐候性鋼、錆で錆を止める、腐食を進ませない鋼材）

こういった鋼材は腐食による交換頻度を減らし、メンテナンス頻度を減らし、長期安定稼働を推進します。

11-3.これから重要なのは「総コスト」>「材料費」

昨今労務費など事業運用コストは増加の一途です。特にメンテナンスに関わる【総コスト】は自動化が難しく、且つ定期的にかかってくるコストです。

• メンテナンス作業者の労務費
• 休日出勤対応
• 設備停止による機会損失
• 電気、ガスなどエネルギーコスト

必要なコストとして今後も増加傾向が続くと思われます。

そこで、SS400を足掛かりとして、メンテナンスの総コストが低減できるような特殊鋼材への進化を検討する意味は十分出てくると実感しています。

11-4.【クマガイ特殊鋼の提案姿勢】

これからもクマガイ特殊鋼は、SS400を起点として大切に取り扱います。

そして、そこからお客様の各課題に合わせ、「部分的にこの部分を変えたらどうなるか？」という視点で、合理的な進化ができる特殊鋼材のご提案を続けていきたいと考えています。それが【クマガイ特殊鋼の実務視点】です。

引き続きお付き合いの程、何卒よろしくお願い申し上げます。

12.よくあるご質問（FAQ）

Q:SS400は焼き入れできますか？

A:原則として、焼き入れに適した鋼材ではありません。

SS400は強度や加工性・溶接性のバランスを重視した低炭素鋼です。低炭素なので充分な硬度が出ない、バラつきが出るなど問題が発生の可能性があります。

Q:SS400とS45Cの違いは？

A:「構造材か、機械部品材か」 という思想の違いです。SS400は「構造物をつくる鋼材」。一方でS45Cは「機械部品を作る鋼材」です。目的に合わせた選定を推奨します。

Q:SS400の板厚公差は？

A:上記の9-2.でも触れています。再度添付します。JIS G3193で規定された板厚公差の一部抜粋です。参考にしてください。

※）板厚4.0mmから100ｍｍ未満、代表的な幅レンジを抜粋　（公差はmm単位）

板厚	幅1600mm未満	幅1600mmから2000mm未満
4.0mm以上5.0mm未満	±0.45	±0.55
5.0mm以上6.3mm未満	±0.50	±0.60
6.3mm以上10mm未満	±0.55	±0.65
10mm以上16mm未満	±0.55	±0.65
16mm以上25mm未満	±0.65	±0.75
25mm以上40m未満	±0.70	±0.80
40mm以上63mm未満	±0.80	±0.95
63mm以上100ｍｍ未満	±0.90	±1.10

Q:ミルシートは発行できますか？

A:発注時に希望いただければ発行します。その後必要になった場合でも速やかに発行いたします。

Q:機械部品に使えますか？

A:用途によりますが、「限定的には使えます」。ただし、強度や耐久性が求められる部品には適さないとお考えください。先述の通りSS400は「構造物をつくる鋼材」として設計されていますので、シャフト・ピン・ギアなど高硬度、耐摩耗性、疲労強度の保証が必要な部材には適していません。

13.お問合せなど、こちらからおねがいします↓↓↓

興味ある話はありましたでしょうか。クマガイ特殊鋼は社名に『特殊鋼』と入っておりますが、ベース鋼材のSS400についても取り扱っておりますので、ぜひお気軽にお問い合わせください。

次回vol.2では一部重複するところもありますが、より【実務の現場で確認でき活用できる】ページに作り込み解説いたします。SS400の板厚公差や発注時の注意点については、実務向けにまとめたこちらの記事をご覧ください。

鋼材選びや加工のお悩みなど、下記のようなお問合せにも柔軟に対応しております。

• 見積もり依頼ができる状況ではないけど気軽に質問してみたい
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YouTube動画を公開しています。

今回解説した内容を当社が運営する製造タイムズにて掲載しております。ぜひご覧ください。

『普通鋼の置き換えに』長寿命化によるコストや環境負荷低減を実現する特殊鋼はいかがですか？