JIS G3321 SGLH540 溶融亜鉛めっき高張力鋼板：特性・規格・薄肉化設計への応用
JIS G3321 SGLH540 の概要
JIS G3321 に規定される SGLH540 は、最小引張強さ 540 MPa 級の溶融亜鉛めっき高張力鋼板です。SGLH440 より高強度で、自動車の衝突安全部品や建築構造材の薄肉化・軽量化設計に最適です。優れた成形性（伸び 10〜20%）を維持しつつ高強度を実現しています。
化学成分（代表値、質量%）
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Al | Ti | Nb |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 基準値 | 0.15 以下 | 0.50 以下 | 2.00 以下 | 0.030 以下 | 0.025 以下 | 0.10 以下 | 0.10 以下 | 0.05 以下 |
物理的・機械的・熱的・電気的・磁気的特性
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.8 〜 7.9 g/cm³ | 低炭素鋼として典型的 |
機械的特性（常温）
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| ヤング率（弾性率） | 23.0 °C | 200 〜 215 GPa | 低炭素鋼として典型的 |
| 伸び（A50、板厚 0.6〜1.0mm） | 23.0 °C | 12 〜 20 % | 板厚により異なる |
| 伸び（A80、板厚 1.0mm 超） | 23.0 °C | 10 〜 18 % | 板厚により異なる |
| ポアソン比 | 23.0 °C | 0.29 | 低炭素鋼として典型的 |
| 剛性率（せん断弾性率） | 23.0 °C | 82 GPa | 低炭素鋼として典型的 |
| 引張強さ | 23.0 °C | 310 〜 540 MPa | 規格範囲（最小 540 MPa 保証） |
| 降伏強さ | 23.0 °C | 220 〜 350 MPa | 規格範囲 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | 23.0 °C | 1.32E-5 〜 1.38E-5 1/K | 低炭素鋼として典型的 |
| 最高使用温度 | — | 500 °C | 炭素鋼として典型的（めっき層考慮要） |
| 融点 | — | 1480 〜 1526 °C | 低炭素鋼として典型的 |
| 比熱容量 | 23.0 °C | 465 J/(kg·K) | 低炭素鋼として典型的 |
| 熱伝導率 | 23.0 °C | 25 〜 93 W/(m·K) | 低炭素鋼として典型的 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 23.0 °C | 1.43E-7 〜 1.74E-7 Ω·m | 炭素鋼として典型的 |
磁気的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| キュリー温度 | 770 °C | 低炭素鋼として典型的 |
めっき仕様と耐食性
- めっき種類：溶融亜鉛めっき（Z）、亜鉛合金めっき（ZF、ZA）対応
- 付着量記号：Z08〜Z60（用途環境に応じ選定）
- 高強度材へのめっき：水素脆化対策として、酸洗・めっき工程で水素除去処理を実施。
- 塗装・溶接性：適切な表面処理により良好。
主な用途
- 自動車：Bピラー、センターピラー、サイドシル、バンパービーム、シートフレーム、サスペンションアーム等の衝突安全・構造部品
- 建築：高層建築の軽量構造材、耐震補強材、長スパン屋根・壁材
- その他：太陽光架台、送電塔部品、農業用大型ハウス骨材
SGLH シリーズ強度グレード比較
| グレード | 最小引張強さ (MPa) | 降伏強さ範囲 (MPa) | 伸び A50 (%) | 主な適用分野 |
|---|---|---|---|---|
| SGLH340 | 340 | 205〜310 | 16〜24 | 一般構造・家電 |
| SGLH400 | 400 | 235〜350 | 14〜22 | 自動車・建築一般 |
| SGLH440 | 440 | 220〜350 | 12〜20 | 自動車構造・建築 |
| SGLH490 | 490 | 265〜380 | 11〜19 | 自動車補強・建築構造 |
| SGLH540 | 540 | 220〜350 | 12〜20 | 高強度自動車部品・薄肉化 |
| SGLH590 | 590 | 320〜450 | 10〜17 | 超高強度自動車部品 |
設計上の留意点
- スプリングバック：高強度ゆえ成形後のスプリングバック大。金型設計で補正必要。
- 溶接：高張力鋼対応の溶接材料・条件選定要。めっき部溶接時は換気・ヒューム対策必須。
- 水素脆化：メッキ後・酸洗後のベーキング処理（190〜220°C×1〜3h）推奨。
関連規格
- JIS G3317（溶融亜鉛めっき高張力鋼板）
- ISO 3575 / ASTM A653M / EN 10346
- JIS G3135（自動車構造用高張力鋼板・シート）
金属
- JIS G3115 Grade SPV450：低炭素鋼の主要特性
- JIS G3115 Grade SPV490 低炭素鋼：主要機械的・物理的特性
- JIS H4100 7N01-O：7000系アルミニウム合金（軟質）の特性と規格値
- JIS H4100 7N01-T4：7000系アルミニウム合金（溶体化処理・時効硬化材）の特性と規格値
- JIS H4120 5056-O アルミニウム：特性と規格
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