合金鋼一覧と建築構造用材料の種類

合金鋼一覧と建築構造用分類

合金鋼の基本定義と構成元素

合金鋼とは、鉄を主成分とした鋼材に5大元素（炭素・シリコン・マンガン・リン・硫黄）以外の合金元素を添加して作られた材料です 。クロムやニッケル、モリブデン、バナジウムなどの元素を適量添加することで、用途に応じた特性を付与できます 。建築業において合金鋼は、通常の炭素鋼では満たせない特殊な要求性能を実現するために不可欠な材料となっています 。
参考）合金鋼ってなに？種類や特徴を知って合金鋼の知識を深めよう｜合…

合金成分の含有量により、低合金鋼（5%未満）、中合金鋼（5-10%）、高合金鋼（10%以上）の3つに大別されます 。この分類は建築現場での材料選択において重要な指標となり、求められる強度や耐久性に応じて適切な合金鋼を選定する必要があります 。
参考）合金鋼｜高性能鋼｜SteelPROグループ

機械構造用合金鋼一覧とJIS規格体系

建築業で最も多用される機械構造用合金鋼は、JIS G4053で規定されており、添加元素の種類により細かく分類されています 。主要なJIS規格による分類として、ニッケルクロム鋼（SNC）、ニッケルクロムモリブデン鋼（SNCM）、クロム鋼（SCr）、クロムモリブデン鋼（SCM）があります 。
参考）2.機械構造用鋼の種類 - 東部金属熱処理工業組合

これらの材料は建築構造物の重要部材として使用され、特にSCM415やSCM435などのクロムモリブデン鋼は高い焼入性と耐衝撃性を持つため、建設機械部品や構造用ボルトに広く採用されています 。また、SNCM439のようなニッケルクロムモリブデン鋼は、より高い靭性が要求される用途に使用されます 。
参考）機械構造用合金鋼 href="https://www.tenhiko.co.jp/material/%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E6%A7%8B%E9%80%A0%E7%94%A8%E5%90%88%E9%87%91%E9%8B%BC/" target="_blank">https://www.tenhiko.co.jp/material/%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E6%A7%8B%E9%80%A0%E7%94%A8%E5%90%88%E9%87%91%E9%8B%BC/amp;nbsp;href="https://www.tenhiko.co.jp/material/%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E6%A7%8B%E9%80%A0%E7%94%A8%E5%90%88%E9%87%91%E9%8B%BC/" target="_blank">https://www.tenhiko.co.jp/material/%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E6%A7%8B%E9%80%A0%E7%94%A8%E5%90%88%E9%87%91%E9%8B%BC/amp;nbsp;href="https://www.tenhiko.co.jp/material/%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E6%A7%8B%E9%80%A0%E7%94%A8%E5%90%88%E9%87%91%E9%8B%BC/" target="_blank">https://www.tenhiko.co.jp/material/%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E6%A7%8B%E9%80%A0%E7%94%A8%E5%90%88%E9%87%91%E9%8B%BC/amp;nbsp;href="https://www.tenhiko.co.jp/material/%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E6%A7%8B%E9%80%A0%E7%94%A8%E5%90%88%E9%87%91%E9%8B%BC/" target="_blank">https://www.tenhiko.co.jp/material/%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E6%A7%8B%E9%80%A0%E7%94%A8%E5%90%88%E9%87%91%E9%8B%BC/amp;n…

建築構造用合金鋼の用途と適用箇所

建築業界における合金鋼の主要用途は、建築構造材（鉄骨、梁、柱）から重機部品（ショベルアーム、クレーン部品）まで多岐にわたります 。特に高層建築物や大型構造物では、優れた強度と耐久性が求められるため、適切な合金鋼の選択が構造安全性を左右します 。
参考）合金鋼の種類について

ハイテン鋼（高張力鋼）は、軽量でありながら高強度を持つため、橋梁や建築物の骨組みに使用されています 。引張強度が340-790MPaの範囲に定義されるハイテン鋼は、従来の鋼材より薄肉化が可能で、建設コストの削減にも貢献しています 。また、耐食性も高く、屋外の建造物において長期の耐久性を確保できます 。

合金鋼の特殊性能と建築現場での活用方法

建築業で使用される合金鋼の特徴的な性能として、耐熱性、耐食性、高強度、耐摩耗性などがあります 。ステンレス鋼は不動態被膜により優れた耐食性を示し、水回りや外装材として重宝されています 。融点が1000°C以上と高く、火災時においても構造安全性を長時間維持できる特性があります 。
参考）合金工具鋼（SKS・SKD・SKT）とは？種類別の用途や特徴…

超硬合金は、粉末冶金法により製造される極めて硬い材料で、切削工具や建設機械の摩耗部品に使用されます 。建築現場では、コンクリート切断用工具やトンネル掘削機械の刃先材料として不可欠な存在となっています 。これらの材料は一般的な鋼材では実現できない性能を提供し、厳しい作業環境での信頼性を確保します 。

合金鋼の水素脆化と建築安全性への影響

建築用高力ボルトなど高強度合金鋼部材では、水素脆化という現象が重要な安全性課題となっています 。水素脆化は環境から侵入した水素により材料が脆くなる現象で、通常の破壊応力より低い荷重で突然破断する危険性があります 。特に中炭素Cr-Mo鋼をベースとした高力ボルトでは、Mo、V、Nbなどの元素添加により水素トラップ現象を利用した対策が講じられています 。
参考）V 添加鋼中での水素の存在状態

バナジウム添加鋼では、MC型合金炭化物による水素トラップ効果により、1300MPa級から1500MPa級の高強度を実現しながら水素脆化抵抗性を向上させています 。建築現場では、このような材料特性を理解し、適切な施工条件（温度、湿度、表面処理）を管理することで、長期的な構造安全性を確保できます 。また、鋼中の転位密度や結晶粒径も水素脆化に影響するため、熱処理条件の最適化が重要となります 。
参考）302 Found