鋼材グレードガイド:EN、ASTM、JIS&AS/NZS システムの解説
あなたのサプライヤーがJIS G4051 S45Cのデータシートを送ってきた。プロジェクト仕様書はEN 10083-2を要求している。調達期限は48時間後で、Googleから引っ張ってきた2つの変換表は引張強度で12%矛盾している。EN、ASTM、JIS、AS/NZSといった鋼材グレード化システムは、相互運用を前提に構築されていない。4大陸にわたってそれぞれ独立した進化を遂げており、異なる試験哲学、命名慣例、化学成分の許容範囲を内包している。それでも、グローバルなサプライチェーンは、これらのシステム間をスムーズに翻訳することを要求する。間違った判断の余地がほぼない場合も多い。本ガイドでは、各システムの論理を解き明かし、実際のスペックを基にした相互参照をマップ化し、グレードの一致を当然のことと考えて失敗している調達関係者を待ち受けるワナにフラグを立てる。
私は、製造及び調達チーム向けのデジタルツール及びデータプラットフォーム構築に長年携わってきた — スペック照合インターフェース及び材料データベースを含む — 最もよく聞く不満が「なぜ誰かがこれらのシステムが互いにどうマッピングされるかを説明してくれないのか?」というものだ。この記事は、その要望に応えるための試みである。4つの主要なグレード化システム(EN、ASTM、JIS、AS/NZS)をウォークスルーし、各システムがどのように鋼を名付け、分類するかを紐解き、機械的特性を伴う実際の相互参照テーブルを提供し、経験を積んだエンジニアでさえつまずかせる調達の落とし穴をカバーする。
目次
- 鋼材グレード化システムが存在する理由
- EN(ヨーロッパ規格)グレード化システム
- ASTMグレード化システム
- JIS(日本産業規格)グレード化システム
- AS/NZS(オーストラリア/ニュージーランド)グレード化システム
- 相互参照テーブル:構造用鋼グレード
- 相互参照テーブル:ステンレス鋼グレード
- 機械的特性の比較
- 複数の規格にわたるソーシングする際の調達上の落とし穴
- デジタルツールが鋼材仕様を変える方法
- FAQ
鋼材グレード化システムが存在する理由
鋼はただの鋼ではない。軟質構造用プレートは高クロム系ステンレス棒とはまったく異なる挙動を示し、同じ合金ファミリー内でも、炭素含有量、マンガンレベル、熱処理における小さな差は性能を劇的に変える。グレード化システムは、共有言語を作成するために存在する — メルボルンのエンジニアが彼らが必要とするものを正確に指定し、韓国またはドイツの製粉所がそれらの要件を満たす材料を納入するための方法である。
問題は、私たちが1つの共有言語を持っていないことである。私たちは多くの言語を持っている。各主要な工業地域は独自の標準化団体及び独自の分類論理を開発した:
- EN(欧州標準化委員会)— EU、英国及び中東とアフリカ全域で使用
- ASTM(米国材料試験協会)— 北米を支配し、世界的に広く参照される
- JIS(日本産業規格)— 日本全域及び東南アジア全域で標準として使用
- AS/NZS(オーストラリア標準/ニュージーランド標準)— オーストラリア及びニュージーランドのプロジェクトに必須
これらは単に同じもの用の異なるラベルではない。各システムには異なるテスト方法、異なるサンプル寸法、衝撃靭性を表現する異なる方法、及び異なる許容範囲がある。紙の上では同等に見えるグレードは、実際には相互交換できないかもしれない。
EN(ヨーロッパ規格)グレード化システム
ヨーロッパのシステムは、おそらくこの中で最も論理的に構成されたものである。EN鋼グレードは、名前に直接役立つ情報をエンコードする。
構造用鋼(EN 10025)
EN構造用鋼は次のパターンに従う:S + 降伏強度 + 衝撃靭性指定。
- S275JR — 構造用鋼、275 MPa最小降伏強度、室温での衝撃試験(JR = 20℃で27J)
- S355J2 — 355 MPa降伏、-20℃での衝撃試験(J2 = -20℃で27J)
- S460ML — 460 MPa降伏、熱機械的圧延、低温衝撃要件
衝撃指定は、ほとんどの調達チームが実現するよりも重要である:
| 指定 | 衝撃エネルギー | 試験温度 |
|---|---|---|
| JR | 27 J | +20℃ |
| J0 | 27 J | 0℃ |
| J2 | 27 J | -20℃ |
| K2 | 40 J | -20℃ |
| ML | 27 J | -50℃ |
北海の沖合プラットフォーム用鋼を指定するのか、スペインの倉庫用鋼を指定するのかで、その衝撃指定は構造的完全性と壊滅的なぜい性破壊の差である。
ステンレス鋼(EN 10088)
ENステンレス鋼グレードはWerkstoff(材料番号)システムを使用:1.XXYY ここでXXはスチールグループを識別し、YYは順序番号である。
- 1.4301 — 古典的なオーステナイトステンレス、AISI 304と同等
- 1.4401 — モリブデン含有オーステナイト、AISI 316と同等
- 1.4016 — フェライトステンレス、AISI 430と同等
これらの数字は一目見ただけではあまり何も教えてくれないため、ほとんどのエンジニアはヨーロッパのプロジェクトでさえ会話でAISI同等品を参照し続ける。しかし、EN仕様は材料証明書に必要なものである。
主要なEN構造規格
- EN 10025 — 熱間圧延構造用鋼製品
- EN 10210 — 熱間仕上げ構造用中空断面
- EN 10219 — 冷間成形溶接構造用中空断面
- EN 10088 — ステンレス鋼
- EN 10028 — 圧力用途用フラット製品
ASTMグレード化システム
ASTMはほとんどのエンジニアが最初に遭遇するシステムであり、EN とはまったく異なる方法で機能する。ASTM規格は、本質的に意味を持たない連続番号の後に文字プレフィックスを使用する — それは単なる識別子である。
ASTM命名の仕方
- A プレフィックス = 鉄金属(鋼と鉄)
- B プレフィックス = 非鉄金属
- 後の番号は本質的にシリアル番号である。A36は36 ksi降伏を意味しない(ただし、それに近い — 最小降伏は実際には36 ksi / 250 MPaである)。A572は特性情報をエンコードしない。
ASTM規格内では、複数のグレードがしばしば見つかる:
- ASTM A572 Grade 50 — 50 ksi(345 MPa)最小降伏強度、高強度低合金構造用鋼
- ASTM A572 Grade 65 — 65 ksi(450 MPa)降伏、同じ規格だが異なるグレード
一般的なASTM構造グレード
| ASTMグレード | 最小降伏強度(MPa) | 引張範囲(MPa) | 主な用途 |
|---|---|---|---|
| A36 | 250 | 400-550 | 一般構造、プレート、形状 |
| A572 Gr. 50 | 345 | 450 min | 構造用形材、橋 |
| A992 | 345 | 450-620 | ワイドフランジはり(W字形) |
| A500 Gr. C | 345 | 427 min | 構造用管(HSS) |
| A516 Gr. 70 | 260 | 485-620 | 圧力容器 |
A992は強調する価値がある — ワイドフランジ形材用に特別に作成され、最大降伏対引張比は0.85で、耐震設計に重要である。その種の用途固有の制約は、ほとんどの他のシステムでは見つからない。
ステンレス鋼ASTM規格
ASTMステンレス鋼規格は製品形状で編成される:
- A240 — プレート、シート、ストリップ
- A276 — 棒及び形材
- A312 — シームレス及び溶接管
- A182 — 鍛造継手及びフランジ
各規格内では、グレード(304、316、316L、2205等)を指定する。ここは、ASTM がほとんどの人が知っているAISI番号付けと密接に一致するところである。
JIS(日本産業規格)グレード化システム
JIS規格 — 現在は日本産業標準調査会(JISC)の下で管理されている — は日本で支配的であり、アジア太平洋全域で広く使用され、日本、韓国、台湾の製粉所からソーシングする場合、頻繁に遭遇する。
構造用鋼の命名
JIS構造グレードはプレフィックスを使用して、標準グループを示す。その後に指定が続く:
- SS400 — 一般構造用鋼、400 MPa最小引張強度(降伏強度ではない — これは人々を混乱させる)
- SM490 — 溶接構造用鋼、490 MPa引張強度
- SN490B — 建築構造用鋼、490 MPa引張強度、クラスB
重要な違いに注目:JISはグレード名に引張強度をエンコードする。降伏強度ではない。 SS400を見て400 MPa降伏と仮定するEN エンジニアは、設計を大幅に過剰仕様にする。SS400の実際の降伏は、厚さ≤16mm のプレートで最小245 MPaである。
JISステンレス鋼
JISステンレス鋼グレードはSUS プレフィックスを使用(鋼用ステンレス):
- SUS304 — AISI 304 / EN 1.4301と同等
- SUS316L — AISI 316L / EN 1.4404と同等
- SUS430 — AISI 430 / EN 1.4016と同等
これは相互参照が最も容易な1つである。JIS はAISI番号付けをほぼ直接採用し、SUSプレフィックスを追加しただけだからである。
主要なJIS規格
- JIS G3101 — 一般構造用圧延鋼
- JIS G3106 — 溶接構造用圧延鋼
- JIS G3136 — 建築構造用圧延鋼
- JIS G4303 — ステンレス鋼棒
- JIS G4305 — 冷間圧延ステンレス鋼プレート、シート、ストリップ
AS/NZS(オーストラリア/ニュージーランド)グレード化システム
これは国際的に最も注目を集めないシステムだが、オーストラリアまたはニュージーランドのプロジェクトで作業している場合、それは非交渉的である。AS/NZS規格はオーストラリア標準及びニュージーランド標準により共同で維持されている。
構造用鋼(AS/NZS 3678、AS/NZS 3679)
オーストラリア構造用鋼グレードは、EN とやや同様のパターンに従う:
- Grade 250 — 250 MPa最小降伏強度
- Grade 300 — 300 MPa最小降伏強度
- Grade 350 — 350 MPa最小降伏強度
衝撃グレードは、L0(0℃で試験)及びL15(-15℃で試験)のようなサフィックスで指定される。
| AS/NZSグレード | 最小降伏強度(MPa) | 引張範囲(MPa) | 最も近いASTM同等品 | 最も近いEN同等品 |
|---|---|---|---|---|
| 250 | 250 | 410 min | A36 | S275JR |
| 300 | 300 | 430 min | — | S300(非標準) |
| 350 | 350 | 450 min | A572 Gr. 50 | S355JR |
| 400 | 400 | 480 min | A572 Gr. 55 | S420 |
注意:AS/NZS 250グレードは、A36(400 MPa)と比較して、より高い指定引張最小値(410 MPa)を持っており、化学成分の限度は異なる。彼らは近い、同じではない。
主要なAS/NZS規格
- AS/NZS 3678 — 構造用鋼 - 熱間圧延プレート、床用プレート及びスラブ
- AS/NZS 3679.1 — 熱間圧延構造用鋼棒及び形材
- AS/NZS 3679.2 — 溶接I形形材
- AS/NZS 1554 — 構造用鋼溶接
- AS 1397 — 鋼板及びストリップ(被覆製品を含む)
AS/NZSコンプライアンスが重要な理由
オーストラリアは、特に材料のトレーサビリティ及びコンプライアンスについての厳格な要件を持っている。特に2017年の非適合建築製品に関する上院調査以来。鋼をオーストラリアに輸入する場合、Australasian Certification Authority for Reinforcing and Structural Steels(ACRS)認定スキームへのコンプライアンスが必要な場合がある。これは、材料証明書がAS/NZSコンプライアンスを特に示す必要があることを意味する — ASTM証明書のみは多くのプロジェクトでは十分ではない。
相互参照テーブル:構造用鋼グレード
これは、ほとんどのエンジニアが実際に望んでいるものである。一般的な構造用グレードの実用的な相互参照は次の通りである:
| EN | ASTM | JIS | AS/NZS | 最小降伏強度(MPa) | 注記 |
|---|---|---|---|---|---|
| S235JR | A36 | SS400 | 250 | 235-250 | 一般構造用;JIS SS400は引張強度をエンコード、降伏強度ではない |
| S275JR | A36(近い) | — | 250-300 | 275 | 直接的なJIS同等品はない |
| S355JR | A572 Gr. 50 | SM490A | 350 | 345-355 | 最も一般的な高強度構造用グレード(世界中) |
| S355J2 | A572 Gr. 50 | SM490B | 350L0 | 345-355 | 低温衝撃要件付き |
| S460ML | A572 Gr. 65 | SM570 | 400 | 450-460 | 高強度、熱機械的圧延 |
重要: これらは近似的な同等品である。化学成分の限度、試験サンプル寸法、及び受け入れ基準はシステム間で異なる。代替の仕様を指定する前に、常に実際の規格テキストに照らして確認する。
相互参照テーブル:ステンレス鋼グレード
| AISI | EN(Werkstoff) | EN(短名) | JIS | タイプ | 一般名 |
|---|---|---|---|---|---|
| 304 | 1.4301 | X5CrNi18-10 | SUS304 | オーステナイト | 「18/8」ステンレス |
| 304L | 1.4307 | X2CrNi18-9 | SUS304L | オーステナイト | 低炭素304 |
| 316 | 1.4401 | X5CrNiMo17-12-2 | SUS316 | オーステナイト | 海洋グレード |
| 316L | 1.4404 | X2CrNiMo17-12-2 | SUS316L | オーステナイト | 低炭素316 |
| 2205 | 1.4462 | X2CrNiMoN22-5-3 | SUS329J3L | 二相 | 最も一般的な二相 |
| 430 | 1.4016 | X6Cr17 | SUS430 | フェライト | 一般フェライト |
| 410 | 1.4006 | X12Cr13 | SUS410 | マルテンサイト | 焼入れ可能 |
AS/NZSステンレス鋼の場合、状況はより簡潔 — オーストラリアは一般的にステンレス鋼組成用の個別の番号付けシステムを保持するのではなく、ASTM またはEN指定を直接参照する。
機械的特性の比較
最も一般的に比較される構造用グレードのいくつかの実数を並べて置こう。これらの値は、厚さ16-40mm のプレート用である(特性は厚さで変化する):
| 特性 | EN S355J2 | ASTM A572 Gr. 50 | JIS SM490B | AS/NZS 350 |
|---|---|---|---|---|
| 最小降伏強度(MPa) | 345 | 345 | 325 | 340 |
| 引張強度(MPa) | 470-630 | 450 min | 490-610 | 450 min |
| 最小伸び(%) | 22 | 18 | 17 | 20 |
| 衝撃エネルギー(J) | 27 @ -20℃ | デフォルトで指定なし | 27 @ 0℃ | 27 @ 0℃ |
| 最大炭素(%) | 0.23 | 0.23 | 0.18 | 0.22 |
| 最大硫黄(%) | 0.025 | 0.040 | 0.035 | 0.030 |
いくつかのことは際立っている。硫黄の限度は大きく異なる — EN S355J2は硫黄を0.025%に上限する一方、ASTM A572は最大0.040%を許可する。より低い硫黄は一般に、より良い溶接性及び靭性を意味し、これはヨーロッパ仕様がスルー厚さアプリケーションでより良く機能する理由である。JIS SM490Bは0.18%での最も低い炭素限度を持ち、これはまた溶接性を利益にする。
衝撃試験の違いは大きな取引である。ASTM A572 Gr. 50は、ベース仕様に必須の衝撃試験を含まない — シャルピーV切込試験(S5など)のような補足要件を追加する必要がある。EN S355J2はそれを定義に含む。これは国際調達での混乱の一般的な源である。
複数の規格にわたるソーシングする際の調達上の落とし穴
ここは、製造チームとの数年の仕事が私に最も教えてくれたところである。
1.「同等」は「同一」を意味しない
A36をS275JRと同等と指定し、認定当局が代替を拒否したため、プロジェクトが数週間遅延したのを見てきた。降伏強度では近いが、化学成分の限度、試験要件、及び認定文書は異なる。代替を指定する前に、必ずプロジェクトエンジニアまたは認定機関から書面による承認を得る。
2.二重認定があなたを救うことができる
多くの製粉所 — 特に韓国(POSCO)、日本(日本製鉄)及びヨーロッパ(ArcelorMittal)の大手 — 複数の規格に二重認定できる鋼を生産できる。プレートはEN 10025 S355J2およびASTM A572 Gr. 50の両方に認定されるかもしれない。これはわずかに高い費用がかかるが、同等性の頭痛を排除する。代替について議論を開始する前に、サプライヤーに二重認定オプションを尋ねる。
3.厚さ範囲に注意
機械的特性は増加する厚さで低下する。10mm のS355プレートはより高い最小降伏強度(355 MPa)を持つ一方、100mm のS355プレートは持つ(295 MPa for EN 10025-2)。各規格には異なる厚さ区切りがある。設計が薄いプレート特性に基づいているが、厚いプレートを注文している場合、仮定した強度を得られないかもしれない。
4.製粉所証明書はすべて同じように作成されていない
EN 10204は検査書類タイプを定義する:
- 3.1 — 製造業者自らの試験からの検査証明書
- 3.2 — 第三者証人試験を伴う検査証明書
重要なアプリケーション用に、常に3.2証明書を指定する。ASTM は異なるシステムを使用 — Mill Test Reports(MTRs)— これは、あなたが特に証人試験を要求しない限り、通常EN 3.1と同等である。
5.規格の最新性
規格は改訂される。EN 10025は2019年(EN 10025-2:2019)で大幅に更新され、いくつかの組成限度を変更し、新しいグレードを追加した。JIS規格は、日本の2019年規格改革の一部として再編成された。古い仕様シートで作業している場合、廃止された要件を参照しているかもしれない。常に版年を確認する。
デジタルツールが鋼材仕様を変える方法
これは、私の世界 — Webデベロップメント — が製造と交差するところである。鋼の仕様の未来はデジタルであり、それはすでに起こっている。
材料選択ツール、調達プラットフォーム、及び仕様管理システムは、ますますヘッドレスアーキテクチャに移行している。なぜ?材料データは、設計ソフトウェア(TeklaやRevitなど)、調達システム(SAPやOracleなど)、及びサプライヤーポータル間でフローする必要があり、単一のインターフェースにロックされていないため。
私たちは、Next.js及びヘッドレスCMSプラットフォームを使用して、製造クライアント向けのいくつかの材料データベースインターフェース及び調達ツールを構築した。パターンは一貫している:グレード仕様、相互参照、及び機械的特性データを保持する構造化コンテンツバックエンド。そのデータを消費する複数のフロントエンド — エンジニア用Webアプリ、ERP統合用API、倉庫QCチーム用モバイルインターフェース。
複数の規格にわたって鋼の仕様を管理しており、現在のシステムがスプレッドシートの場合、より良い方法がある。この記事の相互参照テーブルの種類は、標準データベースからライブデータを引き出す、あなたのイントラネット上の動的でサーチャブルなツールであることができた。それは、私たちがSocial Animalで製造会社を構築するのを助ける種類のことである — お問い合わせしてください。もしそれがあなたの事業に関連しているなら。
FAQ
EN規格とASTM規格の鋼の違いは何か?
EN規格はヨーロッパ標準化委員会により開発され、EU及び英国のプロジェクトに必須である。ASTM規格は米国材料試験協会から来ており、北米を支配している。主な技術的違いは、グレードがどのように名付けられるか(ENは名前に降伏強度をエンコード;ASTM は順序識別子を使用)、化学成分の限度(ENは一般的にはより厳しい硫黄及びリン限度)、及び衝撃試験要件(ENはグレード指定によりデフォルトでそれらを含む;ASTMはしばしば補足仕様を要求)を含む。どちらも本質的に「より良い」わけではない — それらは異なる規制枠組みのために設計されている。
ASTM A36をEN S275JRで代替できるか?
彼らは近いが同一ではない。A36は250 MPaの最小降伏対S275JRの275 MPaを持つが、A36の実際の降伏は実際には多くの場合275 MPaを超える、製粉所が最小仕様を超過する傾向があるので。化学組成もまた異なる — A36は0.26%までの炭素を許可する対S275JRの0.21%(≤ 40mmの製品用)。代替が受け入れられるかどうかは完全にあなたのプロジェクトの設計コード及び責任あるエンジニアの承認に依存する。同等性を仮定しない、署名なし。
JIS規格でSUS304は何を意味するか?
SUSは「ステンレス鋼用」を表し、JISステンレス鋼グレード用プレフィックスである。SUS304は日本のAISI 304(またはEN 1.4301)の同等品で、最も広く使用されているオーステナイトステンレス鋼 — 古典的18%クロム、8%ニッケル組成である。機械的特性及び組成限度は3つのシステム全体で非常に似ているが、JISはわずかに異なる許容範囲を持つかもしれない。
JISはEN が降伏強度を使用しながらグレード名に引張強度を使用するのはなぜか?
これは異なるエンジニアリング伝統を反映している。JISグレード名(SS400など)は400 MPa最小引張強度を示す一方、EN グレード名(S275など)は275 MPa最小降伏強度を示す。どちらのアプローチもより正確ではない — それらは単に異なる特性を強調する。設計目的のために、エンジニアは通常、降伏強度(永続的変形が始まる点)で機能し、EN の慣例はより直感的に感じられる構造エンジニアに。しかし、引張強度は分類パラメータとして等しく有効である。
AS/NZS 鋼グレードはASTMまたはENと同等であるか?
AS/NZSグレードはEN命名の慣例(降伏強度値を使用)と似ているが、直接交換可能ではない。例えば、AS/NZS Grade 350(350 MPa降伏)はEN S355JR(355 MPa降伏)及びASTM A572 Gr. 50(345 MPa降伏)と類似しているが、組成限度、試験要件、及び認定文書は異なる。オーストラリアのプロジェクト用に、特に2017年以降、非適合建築製品の周辺での規制がタイトになった以来、通常AS/NZS規格に特に認定された材料が必要である。
鋼の二重認定は何で、リクエストすべきか?
二重認定は、単一バッチの鋼が同時に2つ(またはそれ以上)の規格に対して試験及び認定される — 例えば、EN 10025-2 S355J2及びASTM A572 Gr. 50両方に認定されたプレート。主要な製粉所はこれを行うことができる。彼らの製造がすでに2つのより厳しいものを満たしているので。小さなプレミアムが費用がかかる(通常は単一認定価格以上で2-5%)が、特に複数の規格要件を備えたプロジェクトの場合、巨大な柔軟性を提供する。複数の標準要件を備えたプロジェクト用に、私は絶対にそれをリクエストすることをお勧めします。
輸入鋼が指定された規格を満たしていることを確認する方法?
Mill Test Report(MTR)またはInspection Certificate(EN 10204当たり)で開始する。証明書が正しい規格版を参照していること、化学組成及び機械試験結果が指定の限度内に落ちること、及び証明書が特定のヒート/バッチトレーサブルであることを確認する。重要なアプリケーション用に、EN 10204 Type 3.2証明書を指定(第三者証人試験)。オーストラリアでは、ACRS認定を探す。不慣れなサプライヤーから大量に扱っている場合、製粉所での試験を目撃するために第三者検査代理店(Bureau Veritas、SGS、またはLloydのなど)に従事することを検討。
国際プロジェクト用にどのような鋼グレード化システムを使用すべきか?
あなたのプロジェクトの管理設計コードで要求されるシステムを使用する。Eurocodeに構築している場合、ENを使用。設計コードがAISCまたはACIの場合、ASTMを使用。日本のプロジェクト用に、JISは通常必須である。オーストラリア/ニュージーランド用、AS/NZS。プロジェクトが複数のコードを含む場合 — 例えば、中国で製造されたオーストラリア設計構造、日本鋼を使用 — 早期に同等性を確立し、プロジェクト仕様に文書化する必要がある。これは良い材料エンジニアが給料を稼ぐ場所であり、デジタル相互参照ツールが本当に有用になる場所である。