JIS G3136 SN490B：溶接構造用高張力鋼の特性と設計データ
JIS G3136 SN490B の概要
JIS G3136 規格に定められる SN490B は、建築構造・橋梁・重機械などの溶接構造物に用いられる溶接構造用高張力鋼です。降伏点 325 MPa 以上、引張強さ 490～610 MPa を保証し、優れた溶接性と靭性を兼ね備えています。B グレードは 0℃ でのシャルピー衝撃値 27 J 以上が要求され、低温環境下での脆性破壊耐性が確保されています。
化学成分（代表値、溶製分析）
| 元素 | 含有量（%） |
| 炭素 (C) | 0.18 以下 |
| ケイ素 (Si) | 0.55 以下 |
| マンガン (Mn) | 1.60 以下 |
| リン (P) | 0.030 以下 |
| 硫黄 (S) | 0.015 以下 |
| ニッケル (Ni) | 0.50 以下 |
| クロム (Cr) | 0.30 以下 |
| モリブデン (Mo) | 0.15 以下 |
| バナジウム (V) | 0.10 以下 |
| チタン (Ti) | 0.03 以下 |
| 窒素 (N) | 0.012 以下 |
| Cu | 0.25 以下 |
※ 炭素当量 Ceq = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15 ≤ 0.44% が目安で、優れた溶接性を確保します。
物理的特性（室温 23℃）
| 特性 | 値 | 備考 |
| 密度 | 7.8～7.9 g/cm³ | 低炭素鋼の典型値 |
| ヤング率（弾性率） | 200～215 GPa | 低炭素鋼の典型値 |
| ポアソン比 | 0.29 | 低炭素鋼の典型値 |
| せん断弾性率 | 82 GPa | 低炭素鋼の典型値 |
機械的特性（室温 23℃、板厚 16～40mm 級）
| 特性 | 値 | 備考 |
| 引張強さ | 490～610 MPa | 規格保証値 |
| 降伏点 / 降伏強さ | 325 MPa 以上（板厚≤16mm）
295～445 MPa（板厚>16mm） | 板厚により異なる |
| 伸び (A5) | 17～23% | 板厚により異なる |
| シャルピー衝撃値 (Vノッチ) | 27 J 以上（0℃） | Bグレード保証値 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
| 線膨張係数 | 23℃ | 13.2～13.8 × 10⁻⁶ /K | 低炭素鋼の典型値 |
| 最高使用温度 | － | 500℃ | 炭素鋼の典型値（クリープ強度考慮） |
| 融点 | － | 1480～1526℃ | 低炭素鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 23℃ | 465 J/(kg·K) | 低炭素鋼の典型値 |
| 熱伝導率 | 23℃ | 25～93 W/(m·K) | 低炭素鋼の典型値（温度依存性大） |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
| 電気抵抗率 | 23℃ | 1.43～1.74 × 10⁻⁷ Ω·m | 炭素鋼の典型値 |
磁気的特性
溶接性と加工性
- 溶接性： 炭素当量が低く（Ceq ≤ 0.44%）、一般的なアーク溶接（被覆アーク、MIG/MAG、TIG、サブマージアーク）で良好な溶接性を示します。予熱は原則不要（板厚 50mm 以上や拘束度大の場合は 50～100℃ 予熱推奨）。
- 切削性： 一般構造用圧延鋼材（SS400 等）と同等レベルで、標準的な工具で加工可能。
- 曲げ加工性： 冷間曲げ可能。最小曲げ半径は板厚の 1.5～2 倍程度（板厚・方向による）。
主な用途
- 建築鉄骨構造（柱、梁、ブレース、ベースプレート）
- 橋梁構造（主桁、横桁、支承部）
- 重機械・建設機械フレーム（ブルドーザー、クレーン、ショベル）
- 港湾・海洋構造物（杭、防波堤部材、係留設備）
- タンク・圧力容器（常温・低圧用途）
- 海上コンテナ、鉄道貨車、車両フレーム
同等・類似規格
| 規格 | 記号 | 備考 |
| ASTM | A572 Gr.50 / A709 Gr.50 | 米国橋梁・建築構造用 |
| EN | S355JR / S355J0 / S355J2 | 欧州構造用鋼（J2 は -20℃ 27J） |
| ISO | 630-2 / S355 | |
| 中国 GB | Q345B | |
SN490A / B / C のグレード違い
| グレード | シャルピー衝撃試験温度 | 保証吸収エネルギー | 主な適用環境 |
| SN490A | 常温（20℃） | 27 J 以上 | 常温環境、一般建築 |
| SN490B | 0℃ | 27 J 以上 | 寒冷地、低温環境、一般橋梁 |
| SN490C | -20℃ | 47 J 以上 | 極寒冷地、重要構造、海洋構造 |
設計・選定時のポイント
SN490B は、SS400（降伏点 235 MPa）からの高強度化による部材軽量化・コストダウンが図れる汎用高張力鋼です。溶接性に優れ、熱影響部の軟化・脆化が少ないため、大型溶接構造物に適しています。0℃ での衝撃靭性が保証されるため、北海道・東北地方の建築・橋梁や、冬季低温となる屋外構造物で標準的に採用されます。より厳しい低温環境（-20℃ 以下）や重要構造では SN490C 以上を、常温環境でコスト最優先の場合は SN490A または SS400 を検討します。
