SPHCとSS400の違いを完全解説｜物性・用途・設計で失敗しないための比較ガイド
Contents
SPHCとは｜規格と化学成分
SPHCはJIS G 3131に規定された熱間圧延鋼板（一般構造用鋼板）で、主に冷間加工の前工程や板材部品に使用されます。炭素量は約0.15％以下、マンガン0.3％以下、リン・硫黄0.05％以下で、加工性重視の鋼材です。
目次
SS400とは｜規格と化学成分
SS400はJIS G 3101に規定された一般構造用圧延鋼材で、炭素量0.05〜0.25％、マンガン0.30％以下、リン・硫黄0.05％以下。耐衝撃性と加工性に優れ、建築・機械・構造部品に広く使用されます。
SPHCとSS400の物性比較
| 項目 | SPHC | SS400 | 設計上の意味 |
|---|---|---|---|
| 引張強さ | 270〜410MPa | 400〜510MPa | 耐荷重性の違いに注意 |
| 降伏点 | ≤245MPa | 245MPa以上 | 塑性変形開始の基準 |
| 伸び | 23％以上 | 20％以上 | 荷重変動・靭性評価 |
| 硬さ（HB） | ≤120 | 120前後 | 加工性・耐摩耗性のバランス |
| 衝撃値 | 22J以上 | 27J以上 | 低温衝撃耐性の目安 |
用途別の設計ポイント
- SPHC：板材加工や冷間成形部品に適用。加工性重視で、強度よりも変形対応力が重要。
- SS400：梁・柱、フレーム、シャフトなど耐荷重部材に使用。衝撃荷重や溶接性を考慮した設計が必須。荷重計算のポイントに関して解説しています。
加工・熱処理の影響
SPHCは加工性重視で熱処理なしで使用されることが多く、冷間加工による硬化に注意。SS400は溶接や曲げ加工で応力集中や降伏点低下が起こる場合があるため、加工条件や熱履歴を考慮した設計が重要です。
設計計算例と応用
例：SS400フレーム重量計算 部材体積を算出 → 比重7.85g/cm³で計算 → 総重量評価 SPHC板材の場合は加工変形も考慮し、引張強さ・降伏点に応じた安全率を設定
よくある質問
SPHCとSS400はどのような用途で使い分けるべきですか？
SPHCは板材加工や冷間成形部品など、加工性を重視する用途に適しています。一方、SS400は梁・柱やフレーム、シャフトなど耐荷重性が求められる構造部材に使用されます。それぞれの鋼材特性を理解した上で設計用途に応じて選定することが重要です。
SPHCとSS400の物性上の大きな違いは何ですか？
主な違いは引張強さ、降伏点、衝撃値です。SS400はSPHCより高い引張強さ（400〜510MPa）と衝撃値（27J以上）を持ち、耐荷重性と靭性に優れます。SPHCは加工性重視で伸びが大きく、変形対応力が高い点が特徴です。
加工や熱処理によってSPHCとSS400はどう変化しますか？
SPHCは通常熱処理なしで使用され、冷間加工により局所的に硬化する場合があります。SS400は溶接や曲げ加工で応力集中や降伏点低下が発生することがあり、加工条件や熱履歴を考慮した設計が重要です。適切な評価で部材性能を確保できます。
SPHCやSS400の設計計算はどのように行えばよいですか？
部材の体積を算出し、それぞれの比重（SPHC・SS400共に約7.85g/cm³）で重量を計算します。SS400は耐荷重性を優先し、SPHCは加工変形を考慮した安全率設定が必要です。応力解析と組み合わせることで、より安全かつ効率的な設計が可能です。
まとめ｜SPHCとSS400の違いを理解して最適設計
SPHCとSS400の違いを正確に理解することで、板材加工や構造部材の設計で過剰設計や材料不足を回避できます。用途や荷重条件、加工・熱履歴を踏まえた精密設計が、コストと性能の最適化に直結します。
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