鋼材等級の正確な解釈は、構造用鋼の設計、調達、そして建設において、材料の適合性とプロジェクトの安全性を確保する上で不可欠です。両国の鋼材等級制度は共通点を持つ一方で、明確な違いも見られます。業界の専門家にとって、これらの違いを十分に理解することは不可欠です。
中国の鋼材名称
中国の鋼材名称は「ピンイン文字 + 元素記号 + アラビア数字」という基本形式に従い、各文字は特定の材料特性を表します。以下は一般的な鋼材の種類別の内訳です。
1. 炭素構造用鋼/低合金高強度構造用鋼（最も一般的）
コアフォーマット: Q + 降伏点値 + 品質等級記号 + 脱酸方法記号
• Q: ピンイン（Qu Fu Dian）の「yield point」の頭文字に由来し、降伏強度が主要な性能指標であることを示します。
• 数値：降伏点（単位：MPa）を直接示します。例えば、Q235は降伏点が235MPa以上であることを示し、Q345は降伏点が345MPa以上であることを示します。
• 品質等級記号：衝撃靭性の要求レベルに応じて、低から高までの5等級（A、B、C、D、E）に分類されます（等級Aは衝撃試験不要、等級Eは-40℃の低温衝撃試験が必要です）。例えば、Q345Dは、降伏強度が345MPaで品質等級Dの低合金鋼を表します。
• 脱酸法記号：F（フリーランニング鋼）、b（セミキルド鋼）、Z（キルド鋼）、TZ（特殊キルド鋼）。キルド鋼はフリーランニング鋼よりも優れた品質を提供します。エンジニアリングの実務では、ZまたはTZが一般的に使用されます（省略可能）。例えば、Q235AFはフリーランニング鋼、Q235Bはセミキルド鋼（デフォルト）を表します。
2. 高品質炭素構造用鋼
コアフォーマット: 2桁の数字 + (Mn)
• 2 桁の数字: 平均炭素含有量を表します (10,000 分の 1 で表されます)。たとえば、45 鋼は炭素含有量が ≈ 0.45% であることを示し、20 鋼は炭素含有量が ≈ 0.20% であることを示します。
• Mn：マンガン含有量が高いことを示します（>0.7%）。例えば、50Mnは炭素含有量が0.50%の高マンガン炭素鋼であることを示します。
3. 合金構造用鋼
コアフォーマット：2桁の数字 + 合金元素記号 + 数字 + （その他の合金元素記号 + 数字）
• 最初の2桁：平均炭素含有量（1万個あたり）。例：40Crの「40」は炭素含有量≈0.40%を表します。
• 合金元素記号：一般的にはCr（クロム）、Mn（マンガン）、Si（シリコン）、Ni（ニッケル）、Mo（モリブデン）などで、主要な合金元素を表します。
• 元素記号の後に続く数字：合金元素の平均含有量（パーセント）を示します。含有量が1.5%未満の場合は数字が省略され、1.5%～2.49%の場合は「2」が付きます。例えば、35CrMoの場合、「Cr」（含有量 ≈ 1%）の後に数字は付きません。また、「Mo」（含有量 ≈ 0.2%）の後に数字は付きません。これは、炭素含有量が0.35%で、クロムとモリブデンを含む合金構造用鋼であることを示します。
4. ステンレス鋼/耐熱鋼
コアフォーマット: 数字 + 合金元素記号 + 数字 + (その他の元素)
• 先頭の数字: 平均炭素含有量 (千分率) を表します。たとえば、2Cr13 の「2」は炭素含有量が ≈0.2% であることを示し、0Cr18Ni9 の「0」は炭素含有量が ≤0.08% であることを示します。
• 合金元素記号 + 数字：Cr（クロム）やNi（ニッケル）などの元素記号に数字が続く場合は、平均元素含有量（パーセント）を表します。例えば、1Cr18Ni9は、炭素0.1%、クロム18%、ニッケル9%を含むオーステナイト系ステンレス鋼を示します。
5. 炭素工具鋼
コアフォーマット: T + 数字
• T: ピンインの「carbon」の頭文字（Tan）に由来し、炭素工具鋼を表します。
• 数字: 平均炭素含有量 (パーセントで表されます)。たとえば、T8 は炭素含有量が ≈0.8% であることを示し、T12 は炭素含有量が ≈1.2% であることを示します。
米国鋼鉄規格：ASTM/SAEシステム
米国の鋼材名称は、主にASTM（米国材料試験協会）およびSAE（米国自動車技術協会）の規格に準拠しています。基本形式は「数字の組み合わせ＋文字の接尾辞」で構成され、鋼材の等級分類と炭素含有量の識別を重視しています。
1. 炭素鋼および合金構造用鋼（SAE/ASTM共通）
コアフォーマット: 4桁の数字 + (文字サフィックス)
• 最初の2桁：鋼種と主要合金元素を表し、「分類コード」として機能します。一般的な対応関係は次のとおりです。
◦10XX: 炭素鋼（合金元素なし）、例：1008、1045。
◦15XX: 高マンガン炭素鋼 (マンガン含有量 1.00%～1.65%)、例: 1524。
◦41XX: クロムモリブデン鋼（クロム 0.50%～0.90%、モリブデン 0.12%～0.20%）、例：4140。
◦43XX: ニッケル-クロム-モリブデン鋼 (ニッケル 1.65%～2.00%、クロム 0.40%～0.60%)、例: 4340。
◦30XX: ニッケルクロム鋼（Ni 2.00%～2.50%、Cr 0.70%～1.00% 含有）、例：3040。
• 最後の 2 桁: 平均炭素含有量 (10,000 分の 1) を表します。たとえば、1045 は炭素含有量 ≈ 0.45% を示し、4140 は炭素含有量 ≈ 0.40% を示します。
• 文字接尾辞: 補足的な材料特性を提供します。一般的には次のようなものがあります:
◦ B: ホウ素含有鋼（硬化性を高める）、例：10B38。
◦ L: 鉛含有鋼（機械加工性を高める）、例：12L14。
◦ H: 焼入れ性保証鋼、例: 4140H。
2. ステンレス鋼（主にASTM規格）
コアフォーマット: 3桁の数字（+文字）
• 番号：固定された組成と特性に対応する「シーケンス番号」を表します。暗記すれば十分であり、計算は不要です。一般的な業界グレードには以下が含まれます。
◦304: クロム 18%～20%、ニッケル 8%～10.5%、オーステナイト系ステンレス鋼 (最も一般的、耐腐食性)。
◦316: 304 に 2% ～ 3% のモリブデンを添加し、優れた耐酸性/耐アルカリ性と高温性能を実現します。
◦430: クロム16%～18%、フェライト系ステンレス鋼（ニッケルフリー、低コスト、錆びやすい）。
◦410: クロム11.5%～13.5%、マルテンサイト系ステンレス鋼（焼入れ可能、高硬度）。
• 文字の接尾辞: たとえば、304L の「L」は低炭素 (炭素含有量 ≤0.03%) を示し、溶接時の粒界腐食を軽減します。304H の「H」は高炭素 (炭素含有量 0.04%-0.10%) を示し、高温強度を高めます。
中国とアメリカのグレード指定の主な違い
1. 異なる命名ロジック
中国の命名規則は、降伏強度、炭素含有量、合金元素などを総合的に考慮し、文字、数字、元素記号の組み合わせを用いて鋼の特性を正確に伝え、記憶と理解を容易にしています。一方、米国では鋼種と組成を数字の並びで表記することが多く、簡潔ではあるものの、専門家以外の人にとっては解釈がやや困難です。
2. 合金元素表現の詳細
中国は合金元素の詳細な表示を提供し、異なる含有量の範囲に基づいて表示方法を規定しています。米国も合金含有量を示していますが、微量元素の表記は中国の慣行とは異なります。
3. アプリケーション設定の違い
中国と米国では、業界基準や建設慣行が異なるため、特定の用途において特定の鋼種に対する好みが異なります。例えば、鋼構造物建設において、中国ではQ345のような低合金高強度構造用鋼が一般的に使用されていますが、米国ではASTM規格に基づいて対応する鋼種が選択される場合があります。
投稿日時: 2025年10月27日
