機械材料の記号の読み方|SS400・S45C・SUS304などJIS材料記号を解説

機械設計や製造の現場では、図面や材料表、注文書に「SS400」「S45C」「SUS304」といった英数字の記号が必ず登場します。これらはJIS(日本産業規格)で定められた材料記号で、読み方の原則を押さえれば、材質の系統・種類・強度の目安を素早く読み取れます。本記事では、鉄鋼・ステンレス鋼・アルミニウム合金・銅系まで、代表的な材料記号の意味と読み解き方を、新人・若手エンジニアや現場作業者に向けて実務目線で解説します。

目次

材料記号とは

材料記号とは、図面や材料表、注文書などに記載される「その部品がどんな材質でできているか」を表す記号のことです。日本ではJIS(日本産業規格)によって体系的に規定されており、記号を見るだけで、鋼なのかステンレスなのかといった材質の系統、圧延材や機械構造用といった種類・用途、さらには引張強さや炭素量といった強度の目安まで、ある程度まで読み取れるようになっています。

材料記号は、設計者・調達担当・加工者のあいだで材質を正確にやり取りするための「共通言語」です。口頭で「鉄」「ステンレス」と言うだけでは種類や強度が特定できませんが、「S45C」「SUS304」と記号で指定すれば、関係者全員が同じ材料を思い浮かべられます。図面の指示ミスや材料の取り違えを防ぐうえでも、記号を正しく読める力は欠かせません。

材料記号を丸暗記する必要はありませんが、代表的な記号と読み方の原則を知っておくと、初めて見る記号でも「これはおそらく鋼で、この数字は引張強さだろう」と推測できるようになります。まずは現場でよく使う十数種類の記号から覚えていくのが実務的です。

材料記号の基本構成

JISの材料記号は、原則として次の3つの部分から構成されています。この構成を頭に入れておくと、初めて見る記号でもおおよその見当がつけられます。

  • ①材質を表す頭文字:先頭のアルファベットで大きな材質の系統を示します。S(Steel=鋼)、SUS(Steel Use Stainless=ステンレス鋼)、A(Aluminium=アルミニウム)、C(Copper=銅)などが代表例です。
  • ②材料の種類・用途を表す記号:2番目以降の文字で、圧延材・鋳造材・機械構造用・工具用といった種類や用途を示します。例えばSSの2つ目のSは「一般構造用」、SKの「K」は工具鋼(Kougu)を表します。
  • ③種類番号・引張強さ・炭素量などの数値:末尾の数字で、引張強さの下限値(N/mm²)、炭素量(0.01%単位)、あるいは種類を区別する番号などを示します。同じ系統でも数値が違えば強度や成分が異なります。

つまり「先頭の文字で材質、続く文字で種類・用途、末尾の数字で強度や成分」という順で読むのが基本です。ただし記号によって数値の意味(引張強さか炭素量か種類番号か)が変わるため、系統ごとに読み方の癖を覚えておくと確実です。例えばSS400の400は引張強さ、S45Cの45は炭素量、SUS304の304は種類番号というように、同じ数字でも役割が異なる点は特に注意しましょう。

鉄鋼材料の代表的な記号

もっとも身近なのが鉄鋼(鋼)材料の記号です。頭文字はいずれも「S」で始まり、続く文字で用途を、末尾の数字で引張強さや炭素量を表します。代表的なものを整理します。

記号意味・分類特徴主な用途
SS400一般構造用圧延鋼材(400=引張強さ400N/mm²級)安価で溶接性・加工性が良い。成分規定がゆるい構造物、ベースプレート、ブラケット
S45C機械構造用炭素鋼(C=炭素、45=炭素量0.45%前後)焼入れ・調質で強度を高められる軸、シャフト、歯車、ピン
S50C機械構造用炭素鋼(炭素量0.50%前後)S45Cより硬く強いが加工性はやや低下高強度が必要な軸、歯車
SCM435クロムモリブデン鋼(合金鋼)焼入れ性が高く、じん性と強度のバランスが良い高強度ボルト、シャフト、歯車
SK材(SK85等)炭素工具鋼(K=工具)焼入れで高硬度。刃物や治具向き刃物、ゲージ、ばね、治工具
SKD11合金工具鋼(ダイス鋼)耐摩耗性・耐熱性が高く変形が少ないプレス金型、打ち抜きパンチ、ダイス
SC材(SC450等)炭素鋼鋳鋼品複雑形状を鋳造で製作できる大型の構造部品、機械フレーム

鉄鋼材料では、同じ「S」始まりでも用途が大きく異なる点に注意が必要です。構造物向けのSS材は強度で、機械部品向けのSxxC材は炭素量で数字が決まり、工具向けのSK・SKD材は焼入れによる硬さが持ち味です。まずはこの3系統の違いを押さえると、鉄鋼記号の全体像がつかみやすくなります。

ステンレス鋼の記号

ステンレス鋼は「SUS(サス)」で始まり、続く3桁の数字で種類を表します。ステンレスは金属組織によってオーステナイト系・フェライト系・マルテンサイト系などに分類され、耐食性や磁性、加工性が異なります。まず代表的な記号を見てみましょう。

記号系統特徴主な用途
SUS304オーステナイト系(18Cr-8Ni)耐食性・加工性に優れる最も汎用的なステンレス。非磁性厨房機器、配管、外装、一般部品
SUS316オーステナイト系(Mo添加)SUS304よりさらに耐食性が高く、海水・薬品に強い海洋・化学プラント、医療機器
SUS303オーステナイト系(快削)切削性を高めた種類。耐食性は304よりやや劣るボルト・ナット、シャフトなど機械加工部品
SUS430フェライト系(18Cr)ニッケルを含まず安価。磁性あり。耐食性は中程度家電外装、内装、装飾部品
SUS420J2マルテンサイト系焼入れで高硬度が得られる。耐食性は控えめ刃物、シャフト、ノズル

大まかには、オーステナイト系は耐食性・加工性に優れ非磁性、フェライト系は安価で磁性があり耐食性は中程度、マルテンサイト系は焼入れで硬くできる代わりに耐食性は控えめ、と覚えておくと選定の当たりをつけやすくなります。なお、オーステナイト系は本来ほぼ非磁性ですが、冷間加工を加えると弱い磁性を帯びることがあります。「磁石につくかどうか」だけで材質を判断すると誤りやすいので注意しましょう。

アルミニウム合金の記号

アルミニウム合金は「A」に続く4桁の数字で表され、この数字の千の位が主な添加元素(系統)を示します。1000系=純アルミ、2000系=銅系(ジュラルミン)、5000系=マグネシウム系、6000系=マグネシウム・シリコン系、7000系=亜鉛系、という具合です。

記号系統(主添加元素)特徴主な用途
A10501000系(純アルミ)加工性・耐食性・導電性が良いが強度は低い電気部品、器物、反射板
A20172000系(Cu=銅、ジュラルミン)強度が高いが耐食性は低く溶接に不向き航空部品、強度が必要な機械部品
A50525000系(Mg=マグネシウム)強度・耐食性・加工性のバランスが良い代表材板金、筐体、一般構造
A50565000系(Mg多め)切削性・耐食性が良い光学部品、機械加工部品
A60636000系(Mg-Si)押出性に優れ表面がきれいサッシ、フレーム、押出形材
A70757000系(Zn=亜鉛、超々ジュラルミン)アルミ合金で最高クラスの強度。耐食性は低い航空、金型、高強度部品

アルミ材では、記号の後ろに「A5052P」の「P」(板)のような形状記号や、「T6」「H112」といった質別記号が付くこともあります。質別記号は熱処理や加工硬化の状態を表し、同じA6063でもT5とT6では強度が変わります。強度が重要な用途では、系統だけでなく質別まで指定するのが基本です。

銅・真鍮などの記号

銅および銅合金は「C」に続く4桁(+記号)で表されます。純銅、黄銅(真鍮)、りん青銅など、種類によって導電性・加工性・強度が異なります。

記号名称特徴・用途
C1100タフピッチ銅導電性・熱伝導性が高い。電気部品、端子、導体
C1020無酸素銅酸素をほぼ含まず、電子部品や真空機器向き
C2600黄銅(真鍮、7-3黄銅)絞り・曲げなど加工性が良い。板金、端子
C2801黄銅(6-4黄銅)強度が高く熱間加工向き。板、棒、機械部品
C3604快削黄銅切削性が非常に良い。ねじ、ナット、精密切削部品
C5191りん青銅ばね性・耐疲労性が良い。ばね、コネクタ、摺動部品

銅合金は電気・熱を伝えやすく加工しやすい一方で、鉄鋼に比べると高価で比重も大きい材料です。導電性が必要な部品には純銅系、切削加工が多い部品には快削黄銅のC3604、ばね性が欲しい部品にはりん青銅、というように、求める性質から記号を選ぶと迷いにくくなります。

記号の読み方の例

基本構成を踏まえて、代表的な記号を実際に読み解いてみましょう。数字が「引張強さ」を表すのか「炭素量」を表すのかを意識するのがポイントです。

例1:SS400

先頭の「S」は鋼(Steel)、2つ目の「S」は一般構造用(Structural)を表します。末尾の「400」は引張強さの下限値で、400N/mm²級であることを示しています。つまりSS400は「引張強さ400N/mm²級の一般構造用圧延鋼材」と読めます。炭素量ではなく強度を表している点に注意しましょう。

例2:S45C

先頭の「S」は鋼、末尾の「C」は炭素(Carbon)で、機械構造用炭素鋼であることを示します。中央の「45」は炭素量を100倍した数値で、炭素量0.45%前後(概ね0.42〜0.48%)を意味します。したがってS45Cは「炭素量0.45%前後の機械構造用炭素鋼」と読め、焼入れ・調質によって強度を高められる軸や歯車の定番材です。

例3:SUS304

「SUS」はステンレス鋼(Steel Use Stainless)、続く「304」は種類番号で、18%クロム・8%ニッケルを含むオーステナイト系ステンレスを表します。数値そのものは強度や成分量を直接示すのではなく、規格上の種類を区別する番号です。SUS304は「18Cr-8Ni系の汎用オーステナイトステンレス」と読み解けます。

例4:SCM435

「S」は鋼、「C」はクロム(Chromium)、「M」はモリブデン(Molybdenum)を表し、クロムモリブデン鋼という合金鋼であることがわかります。末尾の「435」は、はじめの数字が主要合金の系統を、続く「35」が炭素量0.35%前後を示します。SCM435は「炭素量0.35%前後のクロムモリブデン鋼」と読め、高強度ボルトなどに使われる代表的な合金鋼です。

材料選定で記号を活かすポイント

材料記号から特性の当たりをつけられるようになると、材料選定のスピードと精度が上がります。実務では、強度・加工性・耐食性・コスト・入手性のバランスを見て材料を決めます。記号でおおよその性質を絞り込み、そのうえで詳細な数値は計算やデータで裏づけるのが確実な進め方です。

  • 強度:軸やボルトなど力がかかる部品は、S45CやSCM435など焼入れ・調質できる材料を検討します。実際の安全率はボルト強度計算ツールなどで確認しましょう。
  • 重量:材質が決まれば体積から質量を見積もれます。金属の重量計算ツールを使えば形状寸法から重さを素早く計算できます。
  • 比重:同じ形状でも材質で重さは大きく変わります。各材料の比重は金属材料の比重一覧で確認できます。
  • 硬度・耐摩耗性:摺動部や刃物では硬さが重要です。硬さの表し方は硬度の種類の記事も参考にしてください。

記号はあくまで「材質の目安を素早くつかむための入口」です。最終的な強度や重量は、こうした計算ツールや規格値と組み合わせて確認することで、根拠のある材料選定ができるようになります。入手性やコストは市況によっても変わるため、迷ったときは調達先や材料メーカーに相談するのも確実な方法です。

参考になる書籍

(PR)材料記号やJIS規格を体系的に学びたい場合は、定番の便覧を一冊手元に置いておくと便利です。なかでも大西清『JISにもとづく機械設計製図便覧』は、製図の基本ルールから機械要素の寸法データ、材料や加工に関する情報まで幅広くまとめられており、実務で迷ったときに該当ページを引く「辞書型」の一冊として長く役立ちます。

使う上での注意(免責)

本記事で紹介した記号の意味・特徴・用途は、代表的な材料についての一般的な目安です。JIS規格は改訂されることがあり、記号の呼称や規定値が変更される場合があります。また、同じ記号でも規格の版やメーカーによって成分・機械的性質に幅があるため、実際の設計・製造では必ず最新のJIS規格や、メーカーが発行するミルシート(材料試験成績書)で数値を確認してください。

材料の選定や強度・寸法の決定は、使用条件・安全率・法規制などを総合して判断する必要があります。本記事の内容の利用によって生じたいかなる損害についても、当サイトは責任を負いません。最終的な判断は、各自の責任において行ってください。

この記事を書いた人

和田 慎(わだ しん)。機械設計歴8年。個人事業主として、主に自動車業界向けの専用機(専用装置)の設計を手がけています。現場で実際に使う計算や図面の知識を、新人の頃につまずいた経験をふまえて、できるだけわかりやすくまとめています。記事の数値や規格は目安であり、実際の設計・加工はJIS規格・メーカー資料・社内基準をご確認ください。

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