クイックアンサー
Quick Answer
JIS G3106は、溶接構造用途向けの熱間圧延鋼板、鋼帯および鋼型材を規定しています。JIS G3101にない炭素限度、炭素当量(CEV)値、およびシャルピー衝撃要件を指定するため、SM等級が溶接橋梁、建築物、および海洋構造物の正しい選択となります。主要等級はSM400、SM490、SM520、およびSM570で、それぞれA、B、またはC亜種を有し、段階的により厳しい衝撃要件を示します。
JIS G3106（溶接構造用圧延鋼材）は、溶接性がミル慣行ではなく化学成分によって保証されるべき用途向けに特別に開発されました。JIS G3101と比較して、すべてのG3106等級は明示的な炭素含量限度および炭素当量(CEV)最大値を含み、信頼できる溶接予熱計算を可能にし、水素誘起割れのリスクを低減します。G3106材のJISミルテスト証明書は、ミルおよび目的地に応じて日本語のみまたは日本語/英語バイリンガルで発行される場合があります — 分野別読取りガイダンスについては[/standards/jis-mill-cert-guide]を参照してください。
「SM」指定は溶接構造用鋼に由来し、安全が重要な造船用途における標準の起源を反映しています。
適用範囲および対象
JIS G3106は、溶接構造を意図した以下の製品形態の熱間圧延鋼に適用されます:
- 鋼板および平鋼
- 鋼帯および薄板
- 鋼型材：H形鋼、I形梁、チャネル、および等辺山形鋼
- 鋼板杭
典型的な用途には以下が含まれます:
- 溶接鋼橋およびボックスガーダー
- 建築構造フレーム（超高層、産業用）
- 造船およびオフショアプラットフォーム
- クレーン、内圧フレーム、および機械構造
溶接性保証が必要でない非溶接一般構造については、JIS G3101（SS等級）で十分な場合があります。
JIS 等級指定システム
G3106等級は以下の命名規則に従います:
- SM = 溶接構造用鋼
- 数字 = 最小引張強度(MPa)
- 接尾辞 A / B / C = 衝撃試験亜種(A = 衝撃試験なし; B = 0 °C で 27 J; C = 0 °C で 47 J)
- Y接尾辞(SM490Yのみ) = より高い降伏強度バリアント
例:
- SM490B = 溶接構造用鋼、490 MPa最小引張強度、0 °C で 27 J シャルピー
- SM490YA = より高い降伏強度SM490バリアント、シャルピー要件なし
- SM520C = 520 MPa最小引張強度、0 °C で 47 J シャルピー
等級カバレッジ
| 等級 | 亜種 | 最小引張強度 (MPa) | 衝撃要件 |
|---|---|---|---|
| SM400 | A, B, C | 400 | A: なし; B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM490 | A, B, C | 490 | A: なし; B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM490Y | A, B | 490 | A: なし; B: 27 J @ 0 °C |
| SM520 | B, C | 520 | B: 27 J @ 0 °C; C: 47 J @ 0 °C |
| SM570 | —(単一亜種) | 570 | 47 J @ −5 °C |
SM520にはA亜種がありません（衝撃試験は常に必須です）。SM570は最も厳格な衝撃要件を持つ単一指定です。
化学成分要件
範囲が明記されていない限り、すべての値は最大重量パーセントです。溶解(ヒート)分析が適用されます。製品分析限度は規格によりやや広くなります。
SM400
| 亜種 | C max | Mn | Si max | P max | S max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM400A | 0.23 | — | — | 0.035 | 0.035 | — |
| SM400B | 0.20 | 0.60–1.40 | 0.35 | 0.035 | 0.035 | 0.36 |
| SM400C | 0.18 | 0.60–1.40 | 0.35 | 0.035 | 0.035 | 0.36 |
SM490
| 亜種 | C max | Mn max | Si max | P max | S max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM490A | 0.20 | 1.60 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | — |
| SM490B | 0.18 | 1.60 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 0.44 |
| SM490C | 0.18 | 1.60 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 0.44 |
SM490Y
| 亜種 | C max | Mn max | Si max | P max | S max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM490YA | 0.20 | 1.60 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | — |
| SM490YB | 0.20 | 1.60 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 0.44 |
SM520
| 亜種 | C max | Mn max | Si max | P max | S max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM520B | 0.20 | 1.60 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 0.44 |
| SM520C | 0.20 | 1.60 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 0.44 |
SM570
| 等級 | C max | Mn max | Si max | P max | S max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM570 | 0.18 | 1.70 | 0.55 | 0.035 | 0.035 | 0.44 |
炭素当量公式 (JIS G3106): CEV = C + Mn/6 + (Si/24) + (Ni/40) + (Cr/5) + (Mo/4) + (V/14)
CEV限度は、ヒートとミル間での一貫した溶接HAZ特性を保証します。C亜種はB亜種と同じCEV限度を有しますが、より高い47J衝撃エネルギーも要求します — 改善された靱性はより低いCEVではなく、より清浄な製鋼(低S、制御された介在物形態)により実現されます。
機械的性質
SM400
| 厚さ (mm) | 最小降伏強度 (MPa) | 引張強度 (MPa) | 最小伸び % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 245 | 400–510 | 22 |
| > 16, ≤ 40 | 235 | 400–510 | 22 |
| > 40, ≤ 75 | 215 | 400–510 | 22 |
| > 75, ≤ 100 | 215 | 400–510 | 21 |
SM490
| 厚さ (mm) | 最小降伏強度 (MPa) | 引張強度 (MPa) | 最小伸び % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 325 | 490–610 | 22 |
| > 16, ≤ 40 | 315 | 490–610 | 22 |
| > 40, ≤ 75 | 295 | 490–610 | 22 |
| > 75, ≤ 100 | 295 | 490–610 | 21 |
SM490Y
| 厚さ (mm) | 最小降伏強度 (MPa) | 引張強度 (MPa) | 最小伸び % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 365 | 490–610 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 355 | 490–610 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 335 | 490–610 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 325 | 490–610 | 19 |
SM520
| 厚さ (mm) | 最小降伏強度 (MPa) | 引張強度 (MPa) | 最小伸び % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 365 | 520–640 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 355 | 520–640 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 335 | 520–640 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 325 | 520–640 | 19 |
SM570
| 厚さ (mm) | 最小降伏強度 (MPa) | 引張強度 (MPa) | 最小伸び % |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 460 | 570–720 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 450 | 570–720 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 430 | 570–720 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 420 | 570–720 | 19 |
伸びは標点距離 L₀ = 5.65√A₀ で測定されます。
衝撃試験要件
JIS Z 2242に従うシャルピーV切欠き試験。試験片寸法：厚さが許せば標準10 × 10 × 55 mm；薄い材料には調整されたエネルギー値を有する小型試験片を使用します。
| 等級 / 亜種 | 試験温度 | 最小平均エネルギー (3試験片) | 最小単一値 |
|---|---|---|---|
| SM400A, SM490A, SM490YA | 不要 | — | — |
| SM400B, SM490B, SM490YB, SM520B | 0 °C | 27 J | 21 J |
| SM400C, SM490C, SM520C | 0 °C | 47 J | 33 J |
| SM570 | −5 °C | 47 J | 33 J |
SM570については、−5 °Cのより低い試験温度は、改善された低温靱性が必要な要求の厳しい用途での使用を反映しています。3つの試験片セットの1つは平均最小値以下に低下する可能性がありますが、単一値最小値を下回らない限り。
JIS ミルテスト証明書形式
JIS G3106ミルテスト証明書はG3101と同じ検査証明書タイプフレームワークに従います(3.1A、3.1B、3.1C、3.2 — [/standards/jis-mill-cert-guide]参照)。溶接構造等級の場合、証明書はさらに以下を表示します:
- CEV(炭素当量) — 当該ヒートの炭素当量値
- 衝撃試験 — B亜種およびC亜種のシャルピー結果(試験温度および吸収エネルギーをジュール単位で含む)
- 亜種文字(例：SM490C、単にSM490ではなく)
証明書の亜種が購入発注書の亜種と一致することを確認してください。SM490Aを示す証明書はSM490Cを要求する購入発注書を満たしません(引張強度特性が同じであっても) — 衝撃試験が実施されていません。
規格間等価物
| JIS G3106 | ASTM | EN 10025-2 | GB/T 1591 | IS 2062 |
|---|---|---|---|---|
| SM400A/B | A36 (approx) | S235JR / S235J0 (approx) | Q235B (approx) | E250B (approx) |
| SM490A/B | A572 Gr.50 (approx) | S355JR / S355J0 (approx) | Q345B/C (approx) | E350B (approx) |
| SM490C | A572 Gr.50 + CVN (approx) | S355J2 (approx) | Q345D (approx) | E350C (approx) |
| SM520B/C | A572 Gr.60 (approx) | S355K2 / S420 (approx) | Q390C/D (approx) | — |
| SM570 | A633 Gr.E / A572 Gr.65 (approx) | S460M/ML (approx) | Q460C/D (approx) | — |
すべての等価性は近似値です。CEV限度、衝撃温度、および製品形態カバレッジは規格間で異なります。
MTC 検証チェックリスト
JIS G3106ミルテスト証明書を検証する場合:
- 規格がJIS G3106として確認されています(G3101または他の規格ではない)
- 等級および亜種(例：SM490C)が購入発注書と正確に一致する
- ヒート番号が物理的マーキングに追跡可能である
- 炭素(C)が報告され、当該等級/亜種の限度内である
- CEVが計算されるか報告されます(B亜種およびC亜種) — 指定限度を確認する ≤
- P ≤ 0.035%およびS ≤ 0.035%
- 降伏強度が厚さ適切な最小値を満たす
- 引張強度が指定範囲内にある
- 伸びが最小値を満たす
- B亜種およびC亜種：正しい試験温度でシャルピー結果が表示される
- シャルピー平均エネルギーが最小値を満たしているか超えている(27 Jまたは47 J該当する場合)
- シャルピー試験片が単一値最小値を下回っていない
- 証明書タイプ(3.1B、3.2など)が契約要件と一致する
- ミル認定検査官の署名とスタンプが存在する
よくある質問
SM490AとSM490BおよびSM490Cの違いは何ですか？
3つすべてが同じ引張強度範囲(490–610 MPa)、最小降伏強度、および同じ化学成分限度を有しています。唯一の違いはシャルピー衝撃試験要件にあります。SM490Aはシャルピー要件がありません。SM490Bは0 °Cで最小平均27 Jが必要です。SM490Cは0 °Cで47 Jが必要です。低温または動的荷重に曝される溶接構造の場合、SM490Cは延性破壊抵抗の最高保証を提供します。亜種Aは通常、非機能部材に使用されます。
SM490YがSM490とは別の指定である理由は何ですか？
SM490Y(Yは降伏強度を表す)はSM490のより高い降伏強度バリアントです。SM490は最小降伏強度325 MPa(t ≤ 16 mmの場合)を有しますが、SM490Yは同じ厚さ範囲で365 MPa最小値を達成します。引張強度範囲は同じです。SM490Yは、設計者がSM520のより高い引張要件までステップアップしない追加の降伏強度マージンを必要とする場合に使用されます。AおよびB亜種でのみ利用でき、Cはありません。
SM490はASTM A572グレード50と同じですか？
これらは引張強度および降伏強度目的のための近似等価物ですが、直接交換可能ではありません。SM490は490 MPa(71 ksi)の最小引張強度を有し、A572 Gr.50の450 MPa(65 ksi)最小値と比較すると、SM490は実際にはやや強い。化学成分プロファイルも異なります：A572は炭素、マンガン、リン、および硫黄を制御しますが、SM490はさらにCEVを制限します。A572 Gr.50との正式な適合が必要なプロジェクトについて、別途認定された材料を取得する必要があります。
JIS G3106は厚さ方向(Z等級)試験を必要としていますか？
いいえ。JIS G3106には厚さ方向引張試験(EN 10164の「Z25」または「Z35」指定)は含まれません。厚さ方向延性が必要な場合 — 例えば層状裂け易い強く拘束された溶接接合部において — 厚さ方向特性を購入発注書の追加要件として指定する必要があり、ミルはこれらの要件に供給できることを確認する必要があります。
JIS G3106等級はENS355等級とどう比較されますか？
SM490B/CはENS355J0/J2の最も近い日本側対応物です。両者は薄いセクションの最小降伏強度約355 MPaおよび最小引張強度約490–510 MPaを有しています。主な違いはシャルピー亜零度温度要件にあります：ENS355J2は−20 °Cで試験しますがSM490Cは0 °Cで試験します。EN 1993(ユーロコード3)に従い温温候地域で設計されたプロジェクトについてはSM490Cはエンジニアリング合意によって受け入れられる場合がありますが、正式な適合にはEN認定材料が必要です。
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