AISI/SAE鋼番の解説：4140、1045、304の読み方

四桁の炭素鋼・合金鋼システム

炭素鋼および合金鋼については、SAE/AISIコードは四桁です：

• 最初の桁 — 合金系統： 1 = 炭素、2 = ニッケル、3 = ニッケル・クロム、4 = モリブデン (Cr-MoおよびNi-Moを含む)、5 = クロム、6 = クロム・バナジウム、7 = タングステン、8 = ニッケル・クロム・モリブデン、9 = ケイ素・マンガン。
• 二番目の桁 — 合金鋼における主合金元素の概略含有量： 23xxは概ね3.5%のNiを含み、31xxはクロムとともに概ね1.25%のNiを含みます。普通炭素鋼の10xx鋼種では、これは単に0です。
• 最後の二桁 — 公称炭素量 (百分率)： 4140 ≈ 0.40% C、1045 ≈ 0.45% C、8620 ≈ 0.20% C。

したがって4140は「Cr-Mo系、炭素約0.40%」と読み、4340は「Ni-Cr-Mo系、炭素0.40%」と読みます — このシステムによりレシピの分類が一目で分かるため、技術者は今でもこの体系で考えています。

炭素鋼のサブファミリー

• 10xx — 普通炭素鋼。
• 11xx — 硫黄を添加した快削鋼。
• 12xx — 硫黄とリンを添加した快削鋼。
• 15xx — マンガンを高めた炭素鋼 (通常1.00–1.65%)。

コード内の文字は実際の情報を担います：Bはホウ素処理鋼 (50B44) を示し、Lは鉛快削鋼 (12L14) を示し、末尾のH (4140H) は、化学組成だけでなく標準バンドに対して焼入性限度が保証されることを意味します。

ステンレス鋼：異なる三桁の論理

ステンレス鋼および耐熱鋼は三桁を使用し、最初の桁は元素ではなく系統です：

• 2xx — オーステナイト系クロム・ニッケル・マンガン。
• 3xx — オーステナイト系クロム・ニッケル：304、316、321。最後の二桁は系統内の通し番号です。
• 4xx — クロム鋼：マルテンサイト系 (410、420) およびフェライト系 (430、409)。
• 5xx — 低クロム耐熱鋼種。
• 6xx — 析出硬化鋼種 (630、17-4 PHとしてよく知られています)。

接尾文字は桁と同じくらい重要です：L = 低炭素 (≤ 0.03%)、H = クリープ用途向けに管理された高炭素、N = 窒素強化、Ti/Nb = 安定化鋼種 (316Ti、347)。

知っておくべきさらに二つの慣例

• コードの前にある文字E (軸受鋼であるE52100) は、歴史的に電気炉溶解を示します — 同じ合金に付随するプロセス保証であり、異なる合金ではありません。
• 最初の三桁を共有し炭素量が異なるコードは、挙動の異なる鋼です：4130、4140、4150は、炭素含有量とそれが許容する熱処理のみによって、一つのCr-Moレシピ系統をそれぞれ管材、軸材、ばね用途へと展開します。

注意点

このコードは公称化学組成のみを記述します — 製品形態、熱処理、保証特性については何も語らず、それらは発注されたASTM/ASME規格に由来します。AISI自体はもはやこのシステムを維持しておらず、管理はSAEとASTMに移り、番号は正式にはUNS呼称 (G41400、S30400) として存続し、現代の規格がこれを引用しています。異なる規格間で四桁コードを共有する二つの鋼種は、同じ合金系統ではありますが、自動的に互換性のある製品ではありません。