Q345B鋼とは何か？特徴・物性・用途・溶接・調達の実務ガイド

2025年12月28日 最終更新日時 : 2025年12月28日 エバープレイ編集部

概要 — Q345Bとは

Q345Bは中国で広く使われる低合金高強度構造用鋼の代表的なグレードの一つで、名称の「Q」は降伏点（Yield strength）を意味し、数値の345は降伏強さが約345MPaであることを示します。末尾のアルファベット（A、B、C、D、E等）は、製品の衝撃試験の管理温度や品質等級を区別するための記号で、Q345Bは一般に建築・土木・機械構造分野での汎用構造材として広く用いられています。

規格と呼称

Q345系鋼は中国国家規格（GB/T）に規定される低合金高強度構造用鋼のカテゴリに含まれます。代表的な規格としてはGB/T規格に基づく仕様があり、購入や検査の際は該当する規格番号（例：GB/T 1591 など）とグレード（Q345B）を明記することが重要です。国内外で流通する同等品と比較する場合、ENやASTM等の規格との近似比較（例：EN S355系やASTM A572 Gr.50等）を参考にすることがありますが、完全な置換には化学成分・機械的性質・試験条件の確認が必要です。

化学成分と機械的性質（実務上のポイント）

  • 化学成分：Q345Bは低炭素で、主にC、Si、Mnを含み、微量のP、Sが管理されています。必要に応じてNb、V、Tiなどの微量元素が添加され、微細な結晶粒を得て靭性や強度を向上させることがあります。具体的な含有量はメーカーや規格によって異なるため、納入時にはミルシート（材質証明書）で確認してください。
  • 機械的性質：基準名の通り降伏強さは約345MPaが目安で、引張強さや伸び（エロンゲーション）も規格で範囲が定められています。一般的に引張強さは中・高めの範囲にあり、靭性（シャルピー衝撃試験）も所定温度で管理されます。厚さや熱処理の有無で特性は変わるため、設計上は板厚別の機械特性に注意を払う必要があります。

製造方法と製品形状

Q345Bは主に熱間圧延される形で供給され、鋼板、形鋼（H形鋼、チャンネル、アングル）、鋼帯など多様な形状が市場に出回っています。特に建築・橋梁・クレーンなどの構造部材として使われることが多く、厚板から薄板までの幅広い厚さで生産されます。加工性・溶接性を考慮し、熱処理を行わずに冷間加工や溶接で組み立てることが一般的です。

溶接性・加工性

  • 溶接性：低炭素かつ低合金鋼なので一般に良好な溶接性を示します。スタンダードな被覆アーク、MIG/MAG、TIGなどでの溶接が可能です。ただし、板厚が厚くなると拘束応力や水素による割れ（HICC）リスクが増すため、事前の溶接条件（プリヒート、低水素溶接棒の使用、適切な熱入力管理）が重要です。
  • 切断・曲げ・穴あけ：熱間圧延材のため切断や曲げ加工は一般的に容易ですが、曲げ半径や加工方向による割れ管理が必要です。機械加工やねじ切りは通常の構造用鋼と同様の工具・条件で処理可能です。

耐候性・表面処理

Q345B自体は耐食性に優れているわけではないため、屋外や海岸近傍などの腐食環境では防食対策が必要です。一般的な対策としては亜鉛めっき（ホットディップ）、塗装（下地処理＋中塗り＋上塗り）、耐候性鋼（別合金）の採用などが考えられます。橋梁や外装構造物では防錆設計、塗膜厚の管理、定期的な保守点検が不可欠です。

試験・品質管理

  • 受入検査：化学成分の証明（ミルシート）、引張試験、降伏点、伸び、シャルピー衝撃試験（指定温度での吸収エネルギー）を確認します。
  • 非破壊検査：厚板や重要部材では超音波検査（UT）や磁粉探傷（MT）、浸透探傷（PT）を実施し、内部欠陥や表面欠陥の有無をチェックします。
  • トレーサビリティ：溶接継手や重要構造部材ではロット管理・ミルナンバーといったトレーサビリティの確保が求められます。

設計・施工上の実務ポイント

  • 設計強度の取り扱い：規格値は保証値ではなく、設計には安全係数や規範（建築基準、土木設計規準等）に従った断面・接合の検討が必要です。
  • 溶接ヒートサイクル：厚板や拘束の大きい継手では溶接の熱影響で局所的な脆弱化が生じることがあるため、溶接手順書（WPS）や事前のPWHT（場合による）を検討します。
  • 異材接合：他規格鋼（EN、ASTM等）と組み合わせる際は、電食や熱膨張、機械的特性差に注意を払い、必要に応じた中間材や接合方法を検討します。

他規格との比較（実務上の目安）

Q345系はENのS355やASTMのA572 GR50等と比較されることが多いですが、名称や数値は近くても化学成分や衝撃試験の条件、製造管理基準は異なります。設計上互換する場合でも、必ずミルシートと試験成績書を確認し、必要な場合は追加試験や材料承認を行ってください。

調達・検収のチェックリスト

  • 供給元の規格適合証明（GB/T等）
  • ミルシート（化学成分、機械的性質、熱処理履歴）
  • 必要試験（シャルピー、引張、非破壊検査）の実施報告書
  • トレーサビリティ情報（ロット番号、鋼板番号等）
  • 表面処理（塗装、めっき）要件と試験（塗膜厚測定、付着性）

環境性・リサイクル

鉄鋼材料はリサイクル性が高く、Q345Bもリサイクル鉄を原料に使用して製造されることがあります。ライフサイクルを考慮した設計（耐久性の高い防食設計、メンテナンスしやすい構造）は資源効率と長期コスト低減に寄与します。

まとめ

Q345Bはコストパフォーマンスに優れ、溶接性・加工性が良好なため、建築・土木・機械構造向けに多用される汎用の低合金高強度鋼です。しかし、現場で安心して使うためには、規格の確認、ミルシートによる実測値のチェック、適切な溶接管理、防食措置、そしてトレーサビリティ確保が重要です。設計段階から材料特性や施工条件を想定した詳細な仕様書を用意することが品質と安全を担保する近道です。

参考文献

カテゴリー
建築・土木
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