AISI/SAE 鋼等級システムは、化学組成に基づいて鋼の種類を区別するために 4 桁のコードを巧妙に採用しています。当社の包括的なガイドに従って鋼の言語をマスターし、自信と専門知識を持ってあらゆるプロジェクトに最適な材料を選択してください。
AISI/SAE 鋼グレード システムの説明
1930 年代と 1940 年代には、 アメリカ鉄鋼協会 (AISI) そしてその 自動車技術者協会 (SAE) 鋼と他の鉄基合金を分類するシステムを共同で標準化しました。この取り組みは、数十年にわたって使用されてきた統一システムである AISI/SAE 鋼種として結実しました。
このシステムは、4 桁の数値コードを使用して、化学組成に基づいて合金鋼と炭素鋼を区別します。最初の 2 桁は主な合金元素を表し、最後の 2 桁は炭素含有量を表します。
図は、AISI/SAE 鋼材指定システムの構成をさらに示しています。
業界では、SAE と AISI の両方への言及が一般的であり、正確な区別なく同じ意味で使用されることがよくあります。たとえば、鋼は「4140」、「AISI 4140」、または「SAE 4140」と呼ばれる場合があり、多くの重要でない用途では、これらの指定は同等とみなされます。
ただし、一般的な目的では、数値コードの方がよく使用されます。特定の設計や図面では、鋼は「ASTM-A108 に準拠した 4140 bar」や「AMS 6349 に準拠した 4140 bar」などの正確な基準で識別されます。
AISI はそれ自体で規格を作成するのではなく、さまざまなグレードの鋼の化学組成の範囲を指定するだけであり、通常は規格と組み合わせて使用する必要があることに注意してください。 (例: ASTM、ASME、または SAE など)
鋼の4桁指数分類
AISI/SAE システムは、4 桁の番号を使用して合金鋼と炭素鋼の化学組成を識別します。最初の桁は主要な合金元素を示し、2 桁目は最高級の元素を示し、最後の 2 桁は炭素含有量を 100 分の 1 パーセントで示します。 たとえば、AISI/SAE 1020 鋼は、0.20 wt% C を含む普通炭素鋼です。
最初の桁
AISI/SAE 鋼の指定の最初の桁は、鋼の広範なカテゴリを表します。たとえば、SAE-AISI システム内の 1xxx シリーズは炭素鋼を表し、その特性に基づいて 4 つのクラスに細分されます。 10xxシリーズにはプレーンも含まれます 炭素鋼 最大 1.00% Mn の 11xx シリーズには再硫化炭素鋼が含まれ、12xx シリーズには再硫化および再リン化炭素鋼が含まれ、15xx シリーズは非再硫化高マンガン炭素鋼を表します。
最初の桁は、次のように提供される鋼の主要なクラスを表します。
| SAE 指定 | タイプ |
| 1xxx | 炭素鋼 |
| 2xxx | ニッケル鋼 |
| 3xxx | ニッケルクロム鋼 |
| 4xxx | モリブデン鋼 |
| 5xxx | クロム鋼 |
| 6xxx | クロムバナジウム鋼 |
| 7xxx | タングステン鋼 |
| 8xxx | ニッケルクロムモリブデン鋼 |
| 9xxx | ケイ素マンガン鋼 |
2 桁目
2 番目の桁は、鋼の特性に影響を与える主な元素を示します。たとえば、1018 鋼では、ゼロは硫黄などの重要な二次元素が存在しないことを示しています。
3 桁目と 4 桁目
最後の 2 桁は通常、合金の炭素含有量を示し、平均炭素含有量を 100 分の 1 パーセントで表します。たとえば、AISI/SAE 1018 では 0.18%、AISI/SAE 4340 では約 0.4% です。
プレフィックスとサフィックス
さらに、AISI システムでは、平炉鋼、電気アーク鋼、または塩基性酸素炉鋼を表す「C」や、 電気炉 鋼鉄。接頭辞「M」は、重要ではない機械部品に使用される商用品質の鋼に使用されます。
場合によっては、2 桁目と 3 桁目の間に余分な文字が追加されることがあります (例: 11L41、12L14、または 50B40)。「L」は機械加工性のために追加された鉛を示し、「B」は鋼の硬度を高めるためにホウ素を意味します。
冷間加工 (CDS)、熱間加工 (HR)、焼き入れ焼き戻し (Q&T) などの成形プロセスを指定するために接尾辞を追加することもできます。接尾辞「H」は、ジョミニー試験で特定の硬度要件が概説されており、焼入れ性に焦点を当てていることを示しています。
炭素鋼および合金鋼のグレード – AISI/SAE 鋼材指定システム
| 鋼の種類 | AISI/SAE 指定 | 重量構成 |
|---|---|---|
| 炭素鋼 | 10xx | 普通炭素 (Mn 1.00% max) |
| 11xx | 再硫化 | |
| 12xx | 再硫化および再リン化 | |
| 15xx | プレーンカーボン (Mn 1.00-1.65%) | |
| マンガン鋼 | 13xx | Mn 1.75% |
| ニッケル鋼 | 20xx年 | ニッケル0.50% |
| 21xx年 | ニッケル 1.50% | |
| 23xx | ニッケル 3.50% | |
| 25xx | ニッケル5.00% | |
| ニッケルクロム鋼 | 31xx | Ni 1.25%、Cr 0.65% または 0.80% |
| 32xx | ニッケル1.25%、クロム1.07% | |
| 33xx | Ni 3.50%、Cr 1.50% または 1.57% | |
| 34xx | Ni 3.00%、Cr 0.77% | |
| モリブデン鋼 | 40xx | Mo 0.20%、0.25%、または Mo 0.25% および S 0.042% |
| 44xx | Mo 0.40% または 0.52% | |
| クロムモリブデン鋼 | 41xx | Cr 0.50%、0.80%、または 0.95%; Mo 0.12%、0.20%、0.25%、または0.30% |
| ニッケルクロムモリブデン鋼 | 43xx | Ni 1.82%、Cr 0.50%～0.80%、Mo 0.25% |
| 43BVxx | Ni 1.82%、Cr 0.50%、Mo 0.12% または 0.35%、V 0.03% min | |
| 47xx | Ni 1.05%、Cr 0.45%、Mo 0.20% または 0.35% | |
| 81xx | Ni 0.30%、Cr 0.40%、Mo 0.12% | |
| 81Bxx | Ni 0.30%、Cr 0.45%、Mo 0.12% | |
| 86xx | Ni 0.55%、Cr 0.50%、Mo 0.20% | |
| 87xx | Ni 0.55%、Cr 0.50%、Mo 0.25% | |
| 88xx | Ni 0.55%、Cr 0.50%、Mo 0.35% | |
| 93xx | Ni 3.25%、Cr 1.20%、Mo 0.12% | |
| 94xx | Ni 0.45%、Cr 0.40%、Mo 0.12% | |
| 97xx | Ni 0.55%、Cr 0.20%、Mo 0.20% | |
| 98xx | Ni 1.00%、Cr 0.80%、Mo 0.25% | |
| ニッケルモリブデン鋼 | 46xx | Ni 0.85% または 1.82%、Mo 0.20% または 0.25% |
| 48xx | Ni 3.50%、Mo 0.25% | |
| クロム鋼 | 50xx | Cr 0.27% または 0.40% または 0.50% または 0.65% |
| 50xxx | Cr 0.50%、C 1.00% min | |
| 50Bxx | Cr 0.28% または 0.50% | |
| 51xx | Cr 0.80% または 0.87% または 0.92% または 1.00% または 1.05% | |
| 51xxx | Cr 1.02%、C 1.00% 分 | |
| 51Bxx | Cr 0.80%;そしてホウ素を加えた | |
| 52xxx | Cr 1.45%、C 1.00% 分 | |
| クロムバナジウム鋼 | 61xx | Cr 0.60%、0.80%、0.95%; V 0.10% または 0.15% 分 |
| タングステンクロム鋼 | 72xx | W 1.75%、Cr 0.75% |
| シリコンマンガン鋼 | 92xx | Si 1.40%、または 2.00%; Mn 0.65%、0.82%、または0.85%; Cr 0.00%、または0.65% |
| 高張力低合金鋼 | 9xx | 各種SAEグレード |
| xxBxx | 「B」はボロン鋼を示します | |
| xxLxx | 「L」は有鉛鋼を表します |
ステンレス鋼も AISI 鋼仕様範囲に含まれており、3 桁の番号で識別され、それぞれに固有の特性があります。このシステムの重要な側面は次のとおりです。
- 200シリーズ：クロム、ニッケル、マンガンを含有したオーステナイト系ステンレス鋼。優れた耐食性と成形性で知られています。例には、AISI 201 および 202 が含まれます。
- 300 シリーズ: こちらもオーステナイト鋼で、クロムとニッケルが含まれており、優れた耐食性と機械的特性を備えています。一般的なタイプは AISI 304 (18% クロム、8% ニッケル) と、耐食性をさらに高めるためにモリブデンを添加した AISI 316 です。
- 400 シリーズ: 主にクロムを含むフェライト系およびマルテンサイト系のステンレス鋼です。これらは磁気特性を持ち、一般に 300 シリーズよりも耐食性が劣ります。例としては、AISI 410 (マルテンサイト系) および AISI 430 (フェライト系) があります。
- 500 シリーズ: 耐熱クロム合金。標準的な用途ではあまり使用されません。
- 600 シリーズ: 元々は独自の合金 (AISI によって標準化されていない) 用に開発されたマルテンサイト系析出硬化ステンレス鋼です。
- 析出硬化 (PH) グレード: これらは、銅、アルミニウム、チタンなどの合金元素を含むクロム ニッケル ステンレス鋼で、溶体化および時効熱処理によって硬化することができます。 17-4PH、15-5PHなどと呼ばれます。
- Duplex シリーズ: 元の AISI システムの一部ではありませんが、現代のステンレス鋼の分類では重要です。二相ステンレス鋼はオーステナイトとフェライトの混合微細構造を持ち、強度と耐食性のバランスが取れています。
この指定システムの文字は次のことを示します。
- 「L」: 炭素含有量が低いことを示し、これにより鋼の溶接性が向上し、腐食に対する感受性が低下します。たとえば、316L は 316 よりもカーボン含有量が低くなります。
- 「H」: 炭素含有量が高く、高温での鋼の強度が向上していることを示します。たとえば、304H。
- 「F」: 鋼が自由加工であることを示します。これは、加工時に切りくずが小さく、加工が容易になるように設計されていることを意味します。
- 「PH」：析出硬化の略で、特殊な方法で硬化できる鋼を指します。 熱処理工程。 17-4PH などのグレードがこのカテゴリに分類されます。
AISI 自体が標準を作成しているわけではないことに注意することが重要です。さまざまなグレードの鋼を分類して説明するだけです。ステンレス鋼の実際の規格は、多くの場合、米国材料試験協会 (ASTM) や米国国家規格協会 (ANSI) などの組織によって確立されます。したがって、AISI はステンレス鋼を含むさまざまな鋼種の分類システムを提供していますが、これらの材料の詳細な規格と仕様は通常、ASTM または ANSI の指定に基づいて公開されています。
| タイプ | 指定 | 重量構成(%) | |||||||||
| さえ | UNS | Cr | ニ | C | ん | シ | P | S | N | 他の | |
| オーステナイト系 | 201 | S20100 | 16–18 | 3.5～5.5 | 0.15 | 5.5～7.5 | 0.75 | 0.06 | 0.03 | 0.25 | - |
| 202 | S20200 | 17–19 | 4～6 | 0.15 | 7.5～10.0 | 0.75 | 0.06 | 0.03 | 0.25 | - | |
| 205 | S20500 | 16.5～18 | 1～1.75 | 0.12～0.25 | 14～15.5 | 0.75 | 0.06 | 0.03 | 0.32～0.40 | - | |
| 254 | S31254 | 20 | 18 | 0.02以下 | - | - | - | - | 0.20 | 6ヶ月。 0.75Cu; 「スーパーオーステナイト」;すべて公称値 | |
| 301 | S30100 | 16–18 | 6～8 | 0.15 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | - | - | |
| 302 | S30200 | 17–19 | 8～10 | 0.15 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | 0.1 | - | |
| 302B | S30215 | 17–19 | 8～10 | 0.15 | 2 | 2.0～3.0 | 0.045 | 0.03 | - | - | |
| 303 | S30300 | 17–19 | 8～10 | 0.15 | 2 | 1 | 0.2 | 0.15分 | - | Mo 0.60 (オプション) | |
| 303Se | S30323 | 17–19 | 8～10 | 0.15 | 2 | 1 | 0.2 | 0.06 | - | 0.15秒以上 | |
| 304 | S30400 | 18～20 | 8～10.50 | 0.08 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | 0.1 | - | |
| 304L | S30403 | 18～20 | 8～12 | 0.03 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | 0.1 | - | |
| 304Cu | S30430 | 17–19 | 8～10 | 0.08 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | - | 3–4 銅 | |
| 304N | S30451 | 18～20 | 8～10.50 | 0.08 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | 0.10～0.16 | - | |
| 305 | S30500 | 17–19 | 10時50分～13時 | 0.12 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | - | - | |
| 308 | S30800 | 19–21 | 10–12 | 0.08 | 2 | 1 | 0.045 | 0.03 | - | - | |
| 309 | S30900 | 22–24 | 12 ～ 15 日 | 0.2 | 2 | 1 | 0.045 | 0.03 | - | - | |
| 309S | S30908 | 22–24 | 12 ～ 15 日 | 0.08 | 2 | 1 | 0.045 | 0.03 | - | - | |
| 310 | S31000 | 24–26 | 19–22 | 0.25 | 2 | 1.5 | 0.045 | 0.03 | - | - | |
| 310S | S31008 | 24–26 | 19–22 | 0.08 | 2 | 1.5 | 0.045 | 0.03 | - | - | |
| 314 | S31400 | 23–26 | 19–22 | 0.25 | 2 | 1.5～3.0 | 0.045 | 0.03 | - | - | |
| 316 | S31600 | 16–18 | 10–14 | 0.08 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | 0.10 | 2.0 ～ 3.0 月 | |
| 316L | S31603 | 16–18 | 10–14 | 0.03 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | 0.10 | 2.0 ～ 3.0 月 | |
| 316F | S31620 | 16–18 | 10–14 | 0.08 | 2 | 1 | 0.2 | 0.10分 | - | 1.75 ～ 2.50 月 | |
| 316N | S31651 | 16–18 | 10–14 | 0.08 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | 0.10～0.16 | 2.0 ～ 3.0 月 | |
| 317 | S31700 | 18～20 | 11–15 | 0.08 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | 最大0.10 | 3.0 ～ 4.0 月 | |
| 317L | S31703 | 18～20 | 11–15 | 0.03 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | 最大0.10 | 3.0 ～ 4.0 月 | |
| 321 | S32100 | 17–19 | 9～12 | 0.08 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.03 | 最大0.10 | Ti 5(C+N) 最小、0.70 最大 | |
| 329 | S32900 | 23–28 | 2.5～5 | 0.08 | 2 | 0.75 | 0.04 | 0.03 | - | 1–2月 | |
| 330 | N08330 | 17–20 | 34–37 | 0.08 | 2 | 0.75～1.50 | 0.04 | 0.03 | - | - | |
| 347 | S34700 | 17–19 | 9–13 | 0.08 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.030 | - | Nb+Ta、10×C以上、1以下 | |
| 348 | S34800 | 17–19 | 9–13 | 0.08 | 2 | 0.75 | 0.045 | 0.030 | - | Nb + Ta、10 × C min.、1 max.、ただし 0.10 Ta max.。 0.20Ca | |
| 384 | S38400 | 15–17 | 17–19 | 0.08 | 2 | 1 | 0.045 | 0.03 | - | - | |
| フェライト系 | 405 | S40500 | 11.5～14.5 | - | 0.08 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | 0.1 ～ 0.3 Al、最大 0.60 |
| 409 | S40900 | 10.5～11.75 | 0.05 | 0.08 | 1 | 1 | 0.045 | 0.03 | - | Ti6×(C+N) [14] | |
| 429 | S42900 | 14–16 | 0.75 | 0.12 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | - | |
| 430 | S43000 | 16–18 | 0.75 | 0.12 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | - | |
| 430F | S43020 | 16–18 | - | 0.12 | 1.25 | 1 | 0.06 | 0.15分 | - | 0.60Mo（オプション） | |
| 430FSe | S43023 | 16–18 | - | 0.12 | 1.25 | 1 | 0.06 | 0.06 | - | 0.15秒以上 | |
| 434 | S43400 | 16–18 | - | 0.12 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | 0.75 ～ 1.25 月 | |
| 436 | S43600 | 16–18 | - | 0.12 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | 0.75–1.25 Mo; Nb+Ta 5×C以上、0.70以下 | |
| 442 | S44200 | 18～23 | - | 0.2 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | - | |
| 446 | S44600 | 23～27 | 0.25 | 0.2 | 1.5 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | - | |
| マルテンサイト系 | 403 | S40300 | 11.5～13.0 | 0.60 | 0.15 | 1 | 0.5 | 0.04 | 0.03 | - | - |
| 410 | S41000 | 11.5～13.5 | 0.75 | 0.15 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | - | |
| 414 | S41400 | 11.5～13.5 | 1.25～2.50 | 0.15 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | - | |
| 416 | S41600 | 12～14 | - | 0.15 | 1.25 | 1 | 0.06 | 0.15分 | - | 0.060 Mo (オプション) | |
| 416Se | S41623 | 12～14 | - | 0.15 | 1.25 | 1 | 0.06 | 0.06 | - | 0.15秒以上 | |
| 420 | S42000 | 12～14 | - | 0.15分 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | - | |
| 420F | S42020 | 12～14 | - | 0.15分 | 1.25 | 1 | 0.06 | 0.15分 | - | 最大0.60Mo (オプション) | |
| 422 | S42200 | 11.0～12.5 | 0.50～1.0 | 0.20～0.25 | 0.5～1.0 | 0.5 | 0.025 | 0.025 | - | 0.90–1.25Mo; 0.20 ～ 0.30 V; 0.90～1.25W | |
| 431 | S41623 | 15–17 | 1.25～2.50 | 0.2 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | - | |
| 440A | S44002 | 16–18 | - | 0.60～0.75 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | 0.75月 | |
| 440B | S44003 | 16–18 | - | 0.75～0.95 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | 0.75月 | |
| 440℃ | S44004 | 16–18 | - | 0.95～1.20 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | 0.75月 | |
| 耐熱性 | 501 | S50100 | 4～6 | - | 0.10分 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | 0.40 ～ 0.65 月 |
| 502 | S50200 | 4～6 | - | 0.1 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | 0.40 ～ 0.65 月 | |
| マルテンサイト析出硬化 | 630 | S17400 | 15–17 | 3～5 | 0.07 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | - | Cu 3 ～ 5、Ta 0.15 ～ 0.45 |
結論
組成を知ることは、強度、延性、溶接性、特定の製造プロセスへの適合性などの材料特性を予測するのに役立ちます。 SAE 鋼グレード システムは、鋼の主な合金元素と炭素含有量を分類して理解するための明確かつ簡潔な方法を提供することで、メーカー、エンジニア、設計者が特定のニーズに適した鋼の種類を選択しやすくします。建設、自動車用途、工具、機械など。
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