
「SS400B-D」という素材名で図面や見積依頼を受け取ったことはありませんか。実はこの呼称、JIS(日本産業規格)に正式登録された記号ではなく、SS400 相当の鋼材を冷間引抜きで仕上げたみがき棒鋼を指す実務上の通称です。正式には JIS G 3123「みがき棒鋼」の枠組みで SGD400-D として規定されており、ここを混同したまま発注・加工に進むと、寸法公差・機械的性質・残留応力の理解がずれてトラブルに直結します。
本コラムでは、1952年創業の精密加工メーカー・株式会社ヨシダセイコー(石川県金沢市・NC旋盤約60台保有)の現場視点から、SS400B-D の正体・規格・加工上の注意点を整理します。発注前に押さえておきたい呼称の整理から、切削条件・反り対策・図面記載例まで、外注検討中の設計者・購買担当者の判断材料となる情報をお届けします。
1. SS400B-Dとは?呼称の正体と「SS400ミガキ材」「SGD材」との関係
SS400B-Dは「実務呼称」、正式名は SGD400-D
「SS400B-D」は、JIS G 3192(熱間圧延鋼材)の SS400 を素材として、JIS G 3123「みがき棒鋼」の規格に従って冷間引抜き加工で寸法精度・表面性状を高めた棒鋼の実務呼称です。記号を分解すると次のようになります。
- SS400:元の素材種別。一般構造用圧延鋼材(引張強さ 400〜510 N/mm² 保証)
- B:JIS G 3123 の区分記号「みがき棒鋼用一般鋼材」
- D:製造方法の記号「冷間引抜き(Drawn)」
流通や見積の現場では「SS400B-D」「SS400ミガキ材」「SGD400-D」「SGD-B-D」など複数の呼称が混在しています。これらは指し示すモノとしてはほぼ同じですが、図面に正式記載する場合は 「SGD400-D ◯」(◯は呼び径)と書くのが最も誤解のない記法です。
なぜ「SS400B-D」と呼ばれているのか
SGD400 は SS400 を素材とする規格であり、化学成分・機械的性質ともに SS400 を踏襲しています。そのため現場の発注者・購買担当者にとっては「SS400 のみがき材」という認識のほうが直感的で、自然と「SS400 + B(みがき)+ D(引抜き)」という略称が定着しました。ただし、JIS の原典に「SS400B-D」という記号は存在しないため、正式書類では SGD400-D 表記を推奨します。
材料に関する参考サイト 株式会社ミスミ様 meviyインフォメーションTOP 『炭素鋼とは?特徴や種類・用途を解説!SS400・S45C・S50Cも紹介』
2. JIS G 3123に基づく規格・寸法公差
寸法公差はIT9〜IT11が一般的
JIS G 3123 では、みがき棒鋼の寸法公差を JIS B 0401-1(ISO 286-1)の IT 等級に紐づけて規定しています。冷間引抜き丸棒(D材)の標準公差は、おおむね次のレンジです。
| 呼び径 | 推奨IT等級 | 参考許容差(マイナス公差傾向) |
|---|---|---|
| φ3〜φ10 | IT9相当 | 0 〜 −0.036 mm 程度 |
| φ10〜φ30 | IT10相当 | 0 〜 −0.084 mm 程度 |
| φ30〜φ65 | IT11相当 | 0 〜 −0.190 mm 程度 |
最大の注意点は、みがき棒鋼の寸法公差が 「呼び径に対してマイナス側のみ」 に振られている点です。プラス側の許容がないため、設計図面で「φ20 ±0.05」のような両側公差を書いてしまうと、素材の段階でプラス側の余裕がなく対応できないケースがあります。素材寸法を前提とする場合は「φ20 0/−0.084」のように JIS G 3123 の許容差に沿った書き方が安全です。
機械的性質はSS400から若干向上
冷間引抜き加工によって SS400 母材は加工硬化を受けるため、SGD400-D の機械的性質は SS400 の規格値よりやや高めの数値を示します。一般的な目安は以下のとおりです。
- 引張強さ:450〜580 N/mm² 程度(SS400 規格値 400〜510)
- 降伏点(耐力):300〜400 N/mm² 程度(SS400 規格値 245 以上)
- 伸び:15〜25%(加工硬化により SS400 より低下)
- 表面粗さ:Ra 1.6〜3.2μm 程度(黒皮材の Ra 12.5〜25 と比較して 1/4〜1/8)
ただし、JIS G 3123 では機械的性質の規定値が SS400 規格値そのものに準じる扱いであり、引抜きによる強度向上は 「副次的な改善」 として位置づけられます。設計時に強度を当てにする場合は、必ずミルシートで実測値を確認してください。
3. 黒皮材/S45C-Dとの比較
部品設計の現場で SS400B-D が選ばれる理由を理解するには、競合する素材と並べて見るのが最短です。
| 項目 | SS400 黒皮材 | SS400B-D(SGD400-D) | S45C-D |
|---|---|---|---|
| 表面粗さ Ra | 12.5〜25μm | 1.6〜3.2μm | 1.6〜3.2μm |
| 寸法精度 | ±数mmレベル | IT9〜IT11 | IT8〜IT10 |
| 引張強さ | 400〜510 N/mm² | 450〜580 N/mm² | 650〜770 N/mm² |
| 炭素含有量 | 規定なし(≦0.30%目安) | 同左 | 0.42〜0.48% |
| 焼入れ性 | × | × | ○ |
| コスト目安 | 最安 | 黒皮材+20〜40% | SS400B-D+10〜30% |
| 主な用途 | 建築・土木・粗形状部品 | 汎用機械部品・治具・ピン類 | 軸物・歯車・摺動部品 |
SS400B-D は 「強度はそれほど要らないが、寸法精度と表面性状はある程度欲しい」という汎用機械部品のスイートスポットを埋める素材です。黒皮材から削り出す手間(粗削り工程)を省ける分、加工費トータルでは黒皮材より安くなる場合も少なくありません。一方で、焼入れによる硬度が必要な場合は S45C-D 以上の炭素鋼を選ぶ必要があります。
関連サイト 旋盤加工とフライス盤加工の違い|種類・対応材質・精度をメーカーが解説
4. 切削加工の実務ポイント
構成刃先(BUE)の抑制が品質の決め手
SS400B-D の切削で最大の課題は 構成刃先(Built-Up Edge: BUE)です。SS400 系は炭素量が少なく粘い性質を持つため、低速切削では切りくずが工具すくい面に溶着しやすく、これが脱落するたびに加工面の粗さを悪化させ、寸法ばらつきの原因にもなります。BUE を抑える基本対策は以下の3つです。
- 切削速度を BUE 発生域より高くする:超硬コーティングチップで Vc 120〜200 m/min が目安。低速域(30〜80 m/min)が最も BUE が発生しやすい
- シャープな切れ刃と適切なすくい角:ポジティブすくい角(5〜15°)のチップでせん断角を確保し、切りくずの溶着を防ぐ
- 切削油の十分な供給:水溶性切削油の高圧クーラントで切削点を冷却・潤滑し、溶着を抑制する
推奨切削条件(旋削加工の目安)
| 工程 | 切削速度 Vc | 送り f | 切込み ap | 推奨工具 |
|---|---|---|---|---|
| 荒削り | 120〜180 m/min | 0.2〜0.4 mm/rev | 2.0〜5.0 mm | P20〜P30 CVDコーティング |
| 中仕上げ | 150〜200 m/min | 0.1〜0.2 mm/rev | 0.5〜1.5 mm | P10〜P20 PVDコーティング |
| 仕上げ | 180〜250 m/min | 0.05〜0.1 mm/rev | 0.1〜0.5 mm | P10 ワイパーチップ |
上記はあくまで一般的な目安です。実際には機械剛性・工具突き出し量・ワーク径によって最適値が変動します。当社では NC旋盤約60台に対し、ヤマザキマザック QUICK TURN シリーズ、中村留精密工業製 NTJ-100(NC複合自動盤)、ツガミ SS207-Ⅱ-5AX(NC複合自動盤・スイス型)等の主力機種ごとに切削条件データベースを整備し、ロット毎の安定加工を実現しています。
5. 残留応力による反り・ねじれを抑える加工順序
SS400B-D は冷間引抜きで仕上げられた素材ゆえ、表層に圧縮応力、内部に引張応力が残った状態で供給されます。この残留応力バランスは、片肉削り(外径の一部だけを削るような非対称加工)を行うと崩れ、削った側にワークが反る・ねじれるという現象を起こします。
反り対策の基本3原則
- 対称切削を優先:可能な限り全周削りで応力バランスを保つ。片肉が必要な場合は左右対称に2分割して削る
- 応力除去焼鈍を中工程に入れる:荒削り後に低温焼鈍(550〜650℃で1〜2時間保持・徐冷)を行い、内部応力を低減してから仕上げ加工に入る。ただしコスト・納期増を伴うため、精度要求と相談
- 荒削りと仕上げ削りを分ける:荒削り後に時効(24時間程度の自然放置)でひずみを開放してから仕上げ加工に入ることで、寸法安定性が大きく向上する
クランプ方法も反り量に影響する
細長いワーク(L/D > 10程度)を3つ爪チャックで強くクランプすると、それだけで弾性変形を起こし、削った後にチャックを開放した時点で大きく反ることがあります。当社では細長物の加工で次の工夫を行っています。
- チャック圧の適正化(必要最小限)
- センター押しによる片持ち回避
- 振れ止め(ステディレスト)の併用
- テールストック側の心押し
ご相談内容にもよりますが、当社では「素材から仕上がりまでの全工程設計」段階から、こうした加工順序と治具設計の最適化をご提案しています。
設備一覧 はこちらからご覧になれます。
6. 発注時の図面記載例・よくあるトラブル
推奨される図面記載例
- 材質欄の正式記載:「SGD400-D φ20」(JIS G 3123 準拠の正式表記)
- 許容記載:「SS400 みがき棒鋼(SGD400-D 相当)φ20」
- 素材寸法と仕上寸法を分ける:素材φ20(0/−0.084)→ 仕上φ19h7 のように工程ごとに公差を分けて指示
- 表面処理が必要な場合:「ユニクロメッキ JIS H 8610 1種 2級」等の後処理指示を明記
よくある発注トラブルとその対策
| トラブル | 原因 | 対策 |
|---|---|---|
| 素材径より大きい外径仕上げが指示されている | SS400B-Dはマイナス公差のみ。プラス側余裕なし | 図面の素材記載と仕上寸法を確認。素材径>仕上寸法とする |
| 仕上げ後に大きく反った | 残留応力+片肉削り | 応力除去焼鈍を中工程に挿入、または対称切削に設計変更 |
| 表面に光沢ムラ・スジ | 構成刃先発生 | 切削速度引き上げ・刃先半径見直し・クーラント増量 |
| 熱処理後に硬度が出ない | SS400系は炭素量不足のため焼入れ不可 | 硬度要求がある場合は S45C-D 以上の素材に変更 |
SS400B-D加工のご相談はヨシダセイコーへ
株式会社ヨシダセイコーは1952年創業、石川県金沢市を拠点に建設機械・農業機械・医療機器・半導体装置・自動車・油圧分野へ精密部品を供給する切削加工メーカーです。NC旋盤約60台、マシニングセンタ約10台、測定機器1,100点以上の体制で、SS400B-D を含む鉄系素材から、ステンレス・銅合金・アルミ・樹脂・耐熱鋼まで幅広く対応しています。
SS400B-D の加工で「公差が厳しい」「反りが心配」「素材の選定から相談したい」といったお悩みがあれば、図面の段階からご相談ください。内容にもよりますが、まずは概算見積もりだけでも対応いたします。お問い合わせは お問い合わせフォーム、またはお電話(076-288-7001 平日 8:30〜17:00)まで。ISO9001:2015 / ISO14001 取得企業として、品質と環境の両面でご安心いただける体制でお迎えします。

