クイックアンサー
Quick Answer
JIS G3114は、銅、クロムおよびニッケル合金化により大気腐食抵抗性が強化された熱間圧延耐候性鋼板、鋼材および形材をカバーしています。3つの強度等級——SMA400、SMA490およびSMA570——は、それぞれA、B、Cおよび/またはW副等級を有し、設計者に強度、衝撃靭性および表面風化外観のバランスを取ることを可能にします。SMA490WはASTM A588等級A(Corten)およびEN S355W(EN 10025-5)に最も近い日本相当品です。
JIS G3114(溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材——溶接構造用大気腐食抵抗熱間圧延鋼)は、日本の耐候性鋼の標準です。合金元素である銅(Cu)、クロム(Cr)およびニッケル(Ni)は、安定した粘着性の錆皮膜(錆び——sabi)の形成を促進し、これは保護バリアとして機能し、中程度の産業または海洋大気において通常の構造用炭素鋼よりも約4~8倍遅い速度で腐食を進行させます。JIS G3114材料は、露出した橋、建物および彫像に無塗装で使用され、特有の茶色-オレンジ色の風化外観が望ましい、または長期的なメンテナンスフリーサービス寿命が必要な場合に使用されます。
JIS G3114のミルテスト証明書は、日本語のみまたは二言語である可能性があります——[/standards/jis-mill-cert-guide]を参照してください。
適用範囲
JIS G3114は、溶接構造で使用される熱間圧延鋼板、編鋼および形材に適用されます。この標準は、明示的に溶接用途(溶接構造用)であり、すべての等級に炭素およびCEV制限を含み、JIS G3106と同様です。対象製品は以下を含みます:
- 6mmから100mmの厚さの板(厚板)
- 編鋼および鋼帯
- 構造形材(角鋼、チャネル)——工場の利用可能性に応じて
典型的な用途:
- 無塗装の高速道路および鉄道橋
- 風化鋼の美学が必要な建築外観および彫像
- 擁壁、防音壁および農村または郊外の産業構造
- 塗装へのアクセスが困難であるか、塗装ライフサイクル費用が高い状況
重要な制限: 滞水、汚染水の湿潤乾燥サイクル、継続的な浸漬、または沿岸の塩水霧が予想される場所では、耐候性鋼を使用してはいけません。これらの環境では、保護皮膜が正しく形成されず、腐食は高い速度で継続します。
JIS等級指定システム
SMA等級は以下を組み合わせます:
- SMA = 溶接構造用、海洋、大気腐食抵抗鋼(溶接構造用耐候性鋼)
- 数字 = 最小引張強度(MPa)
- 接尾辞A / B / C = 衝撃試験副等級(A = Charpy試験なし;B = 0°Cで27 J;C = 0°Cで47 J)
- 接尾辞W = 強化合金化(Cu + Cr + Ni)を備えた風化等級で最大腐食抵抗
W副等級はA/B/C副等級よりも厳しい合金要件(最小Cu、Cr、Niがより高い)を有します。ほとんどの本当の耐候性鋼用途では、W副等級を指定する必要があります。
等級範囲
| 等級 | 利用可能な副等級 | 最小引張強度(MPa) | 衝撃要件 |
|---|---|---|---|
| SMA400 | A, B, C, W | 400 | A: なし;B: 0°Cで27 J;C: 0°Cで47 J;W: 0°Cで27 J |
| SMA490 | A, B, C, W | 490 | A: なし;B: 0°Cで27 J;C: 0°Cで47 J;W: 0°Cで27 J |
| SMA570 | Wのみ | 570 | −5°Cで47 J |
SMA570はW副等級でのみ利用可能であり、高強度と風化性能の両方が同じ制御合金化システムを通じて達成されることを反映しています。
化学成分要件
範囲が指定されない限り、すべての値は最大重量パーセンテージです。坩堝(ヒート)分析。
SMA400
| 副等級 | C max | Si max | Mn max | P max | S max | Cu | Cr | Ni | Mo max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMA400A | 0.18 | 0.55 | 1.40 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | — |
| SMA400B | 0.16 | 0.55 | 1.40 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.36 |
| SMA400C | 0.14 | 0.55 | 1.40 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.36 |
| SMA400W | 0.18 | 0.75 | 0.50–1.50 | 0.035 | 0.035 | 0.20–0.75 | 0.30–1.00 | ≤ 0.65 | 0.15 | 0.36 |
SMA490
| 副等級 | C max | Si max | Mn max | P max | S max | Cu | Cr | Ni | Mo max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMA490A | 0.18 | 0.55 | 1.60 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | — |
| SMA490B | 0.16 | 0.55 | 1.60 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.44 |
| SMA490C | 0.16 | 0.55 | 1.60 | 0.035 | 0.035 | — | — | — | — | 0.44 |
| SMA490W | 0.18 | 0.75 | 0.50–1.50 | 0.035 | 0.035 | 0.20–0.75 | 0.30–1.25 | ≤ 0.65 | 0.15 | 0.44 |
SMA570
| 副等級 | C max | Si max | Mn max | P max | S max | Cu | Cr | Ni | Mo max | CEV max |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMA570W | 0.18 | 0.80 | 0.50–1.70 | 0.035 | 0.035 | 0.20–0.75 | 0.30–1.25 | ≤ 0.65 | 0.40 | 0.44 |
主要な合金注記:
- A/B/C副等級には、指定されたCu、CrまたはNiが含まれず、機能的にはG3106 SM等級と同じ化学成分の平炭素鋼です
- W副等級のみが、風化性能を担当する銅-クロム-ニッケル合金パッケージを含みます
- 無塗装の風化用途については、常にW副等級を指定してください
- リンは、いくつかの耐候性鋼配合でも追加の腐食抵抗のために使用されます;G3114のP制限である0.035%は、腐食利益と溶接熱影響部の靭性との妥協です
機械的性質
SMA400
| 厚さ(mm) | 最小降伏強度(MPa) | 引張強度(MPa) | 最小伸び率% |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 245 | 400–510 | 22 |
| > 16, ≤ 40 | 235 | 400–510 | 22 |
| > 40, ≤ 75 | 215 | 400–510 | 22 |
| > 75, ≤ 100 | 215 | 400–510 | 21 |
SMA490
| 厚さ(mm) | 最小降伏強度(MPa) | 引張強度(MPa) | 最小伸び率% |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 325 | 490–610 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 315 | 490–610 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 295 | 490–610 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 295 | 490–610 | 18 |
SMA570
| 厚さ(mm) | 最小降伏強度(MPa) | 引張強度(MPa) | 最小伸び率% |
|---|---|---|---|
| ≤ 16 | 460 | 570–720 | 19 |
| > 16, ≤ 40 | 450 | 570–720 | 19 |
| > 40, ≤ 75 | 430 | 570–720 | 19 |
| > 75, ≤ 100 | 420 | 570–720 | 19 |
伸びはゲージ長L₀ = 5.65√A₀で測定されます。
衝撃試験要件
JIS Z 2242に従ったCharpy V-ノッチ。標準10 × 10 × 55mm試験片。
| 等級 / 副等級 | 試験温度 | 最小平均エネルギー | 最小単一値 |
|---|---|---|---|
| SMA400A, SMA490A | 不要 | — | — |
| SMA400B, SMA490B, SMA400W, SMA490W | 0°C | 27 J | 21 J |
| SMA400C, SMA490C | 0°C | 47 J | 33 J |
| SMA570W | −5°C | 47 J | 33 J |
W副等級はSMA400WおよびSMA490WのB副等級エネルギーレベル(27 J)で衝撃試験されることに注意してください。SMA570WはB副等級エネルギーレベル(27 J)で衝撃試験される。SMA570Wは−5°Cで高いエネルギーが必要です。
JISミルテスト証明書形式
JIS G3114ミルテスト証明書は、標準のJIS検査証明書フレームワーク(3.1A、3.1B、3.1C、3.2——[/standards/jis-mill-cert-guide]を参照)に従います。W副等級の場合、証明書は化学成分セクションで合金元素Cu、CrおよびNiを示し、耐候性合金パッケージが存在することを確認する必要があります。確認すべき主要フィールド:
- 副等級接尾辞を明確に表記する必要があります(例:SMA490W、単なるSMA490ではなく)
- W等級について報告されたCu、Cr、Ni値——指定の範囲内にあることを確認
- B、CおよびW副等級について報告されたCEV
- W等級の場合、証明書は「耐候性」(風化/大気腐食抵抗性)を特性として注記することもできます
規格間相当品
| JIS G3114 | ASTM | EN 10025-5 | BS 7668 | GB/T 4171 |
|---|---|---|---|---|
| SMA400W | A588 Gr.A (approx) | S235W (approx) | WR 235 (approx) | Q235NH (approx) |
| SMA490W | A588 Gr.A / A242 (approx) | S355W (approx) | WR 355 (approx) | Q355NH (approx) |
| SMA570W | A709 HPS 70W (approx) | S460W (approx) | — | Q460NH (approx) |
すべての相当品は近似値です。ASTM A588 Gr.Aは異なるCu/Cr/Ni範囲および最小降伏強度345 MPa(50 ksi)を有します。EN S355W(EN 10025-5)はSMA490Wの0°Cに対して−20°CでCharpy試験を行います。これらの標準のいずれかへの正式な準拠には、別途認定された材料の取得が必要です。
MTC検証チェックリスト
JIS G3114ミルテスト証明書を検証するときは:
- 標準がJIS G3114(G3106ではない)として確認されている
- 等級および副等級(例:SMA490W)が購買注文と正確に一致している
- ヒート番号(熱番号)が物理的なマーキングに追跡可能である
- W副等級の場合:Cu、Cr、Niが報告され、指定の範囲内にある
- 炭素が報告され、等級/副等級の制限内にある
- B、CおよびW副等級について報告されたCEV——≤制限を確認
- P ≤ 0.035%、S ≤ 0.035%
- 降伏強度が厚さに適切な最小値を満たしている
- 引張強度が指定の範囲内にある
- 伸びが最小値を満たしている
- B、CおよびW副等級の場合:正しい温度で十分なエネルギーを有するCharpy結果
- 証明書タイプが契約要件に一致している
- ミル認定検査官の署名/スタンプが存在している
よくある質問
SMA490BとSMA490Wの違いは何ですか?
両等級は同じ引張強度範囲(490~610 MPa)および同じCEV制限(最大0.44)を有します。重要な違いは化学成分と腐食性能です:SMA490Bは指定された銅、クロムまたはニッケルを含まず、本質的に通常の構造鋼と同じ風化性能を有する炭素マンガン鋼です。SMA490Wは0.20~0.75%Cu、0.30~1.25%Crおよび最大0.65%Niを含み、大気腐食抵抗を担当する安定した皮膜を生成します。無塗装の風化用途ではSMA490Wが必須です。SMA490Bは炭素含有量とCEV制限が必要であるが、風化性能が無関係な塗装された構造で使用されます。
SMA490WはASTM A588等級A(Corten)と同じですか?
これらは無塗装耐候鋼に対する最も近い日本-米国相当品です。両者ともCu-Cr-Ni合金化を通じて大気腐食抵抗を達成し、比較可能な引張強度範囲を有します。主な違い:ASTM A588 Gr.Aは100mmまでのプレートに対して345 MPa(50 ksi)の最小降伏強度を有しますが、SMA490Wは同じ厚さで最小325 MPaを達成します。A588は追加要件が呼び出されない限りCharpy衝撃試験を必要としません;SMA490Wは標準として0°Cで27 JのCharpy要件を含みます。正式なASTM準拠のためには、A588認定材料を取得する必要があります。
SMA490Wは沿岸海洋環境で使用できますか?
追加保護なしではできません。SMA490Wおよび類似の大気腐食抵抗鋼の風化皮膜は、中程度の汚染、交互の湿潤乾燥サイクルおよび中程度の湿度がある環境でのみ効果的に形成されます。気中塩化物濃度が約0.05 mg/m²/日を超える環境(開放海岸線から約1km以内で典型的)では、皮膜は安定化せず、鋼は通常の炭素鋼と比較可能な速度で腐食します。これらの環境では、塗装、コーティングまたはステンレス鋼被覆を使用する必要があります。
風化皮膜が安定化するのにどのくらいの時間がかかりますか?
適切な湿潤乾燥サイクルがある典型的な中程度気候条件下では、安定な保護皮膜は2~5年間で発達します。この初期期間中、錆の流出(隣接する表面の褐色のストライピング)が予想され、設計で考慮する必要があります。最終皮膜の色は、地域の大気に応じて濃い茶色から紫灰色の範囲です。非常に清潔または乾燥した大気では、完全な皮膜安定化にはさらに長い時間がかかる場合があります。
JIS G3114はJIS G3106と同じ厚さ範囲をカバーしていますか?
はい。両方の標準は、標準の厚さ範囲内で100mm厚までのプレートをカバーしています。G3114の機械的性質は同じ厚さバンド(≤16、>16~40、>40~75、>75~100 mm)に対して指定されています。耐候性鋼の100mmより厚いプレートの場合、個別の工場との特別注文取り決めが必要です。
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