SS材の切削加工 | 一般構造用圧延鋼材の精密加工

本記事の要点

1. SS材はJISで規定される一般構造用圧延鋼材で、加工性や溶接性に優れ、幅広い用途に使用される汎用鋼材である。

2. 低コストで入手しやすい一方、ステンレス鋼などと比べて耐食性が低く、使用環境に応じて塗装やめっきなどの防錆対策が必要となる。

3. SS材にはSS330、SS400、SS490、SS540があり、必要な強度や加工性、用途などを考慮して適切な材質を選定することが重要である。

SS材とは

SS材はJIS G 3101で規定される一般構造用圧延鋼材のことで、主に建築物や機械、架台、フレームなどの構造部材に使用される鋼材です。引張強さを基本に保証する規格であり、化学成分については、リンと硫黄の上限のみが規定されています（SS540を除く）。合金元素をほとんど含まない普通鋼で、低コストかつ加工性や溶接性に優れ、板、棒、形鋼など多様な形状で流通しています。汎用性が高く、架台やフレーム、治具など幅広い用途で使われています。

SS材の特徴とメリット

加工性に優れる

SS材は切削加工、穴あけ、曲げ、せん断など、一般的な金属加工に対応しやすい材料です。特にSS400は、機械部品や架台、フレームなど幅広い用途で使用されており、汎用的な加工設備や工具で加工できます。工具への負担も小さく、加工時間や工具コストを抑えやすい点も利点です。

溶接しやすい

炭素含有量が比較的少なく、一般的なアーク溶接などに適した材料です。そのため、鋼材同士を組み合わせた架台やフレーム、ブラケットなど、溶接構造物に広く使用されています。板厚や溶接方法、拘束条件などによっては、予熱や溶接後の処置が必要になる場合があります。

低コスト

合金元素をほとんど含まず、汎用的に使用される鋼材であるため、ステンレス鋼や特殊鋼などと比較して材料コストを抑えやすい点がメリットです。

入手性が高い

幅広い分野で使用されており、鋼板、棒鋼、形鋼などさまざまな形状の材料が流通しています。規格材として取り扱われているものも多く、必要な材料を調達しやすい点がメリットです。

SS材選定上の注意点

耐食性が低い

鉄を主成分として、クロムやニッケルなどの耐食性を高める合金元素をほとんど含まないため、ステンレス鋼などと比べて耐食性に劣ります。塗装やめっきなどの表面処理を施して防錆性を高めます。溶接部や切断端面は表面処理の被膜が損傷・除去される場合があるため、処理後の防錆対策にも注意が必要です。使用環境によっては、耐食性に優れたステンレス鋼などへの材料変更も検討します。

熱処理による硬度向上ができない

SS400などのSS材は、焼入れ・焼戻しによって硬度や強度を調整することを主な目的とした鋼材ではありません。特にSS400は、JIS規格で炭素含有量が規定されていないため、焼入れによる硬化量を安定して見込むことが難しく、熱処理による硬度向上を目的とした材料選定には適していません。高い硬度や耐摩耗性が必要な場合は、S45Cなどの機械構造用炭素鋼やSCM材など、焼入れ・焼戻しによる強度・硬度の調整に適した鋼材の選定を検討します。

SS材の種類

SS材には、JIS規格で定められた4種類があります。引張強さの最小保証値によって分類され、SSに続く数字がこれを指しています。単位はMPaです。

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