SS400 คืออะไร? มาตรฐาน JIS G3101
เหล็กโครงสร้างที่ใช้มากที่สุดในโรงงานไทย
ทำความเข้าใจสมบัติทางกล องค์ประกอบทางเคมี และข้อจำกัดของเหล็กโครงสร้างมาตรฐานญี่ปุ่น JIS G3101 ที่พบมากที่สุดในอุตสาหกรรมการผลิตไทย พร้อมเปรียบเทียบมาตรฐานสากล
SS400 คืออะไร?
SS400 คือเหล็กโครงสร้างรีดร้อน (Hot-Rolled Structural Steel) ที่ถูกกำหนดตามมาตรฐาน JIS G3101:2015 ของญี่ปุ่น (Japanese Industrial Standards) ตัวย่อ “SS” มาจาก Structural Steel และตัวเลข “400” หมายถึงค่าความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ (Tensile Strength) ที่ 400 MPa ถือเป็นเหล็กทั่วไปที่ไม่ได้กำหนดส่วนผสมเคมีอย่างเข้มงวด เน้นความแข็งแรงในการรับแรงและราคาต้นทุนต่ำ
ในประเทศไทย SS400 ถูกใช้เป็นวัสดุโครงสร้างหลักในโรงงานอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ยุค 1970s เนื่องจากประเทศไทยนำเข้าเหล็กจากญี่ปุ่นเป็นหลักในช่วงนั้น มาตรฐาน JIS จึงกลายเป็น de facto standard ที่วิศวกรไทยคุ้นเคยมากที่สุด
องค์ประกอบทางเคมี (Chemical Composition)
จุดเด่นที่ทำให้ SS400 แตกต่างจากเหล็กกลุ่มอื่นคือ มาตรฐาน JIS G3101 ไม่ได้กำหนดปริมาณธาตุผสมอย่างครบถ้วน — กำหนดเพียงค่า Carbon (C) และ Phosphorus (P) / Sulfur (S) เท่านั้น:
| ธาตุ (Element) | ข้อกำหนด JIS G3101 | หน้าที่ |
|---|---|---|
| Carbon (C) | ≤ 0.25% (ความหนา > 25mm) | ส่งผลต่อความแข็งและความสามารถในการเชื่อม |
| Phosphorus (P) | ≤ 0.050% | เพิ่มความแข็งแต่ลดความเหนียว |
| Sulfur (S) | ≤ 0.050% | กระทบคุณภาพการเชื่อม ยิ่งน้อยยิ่งดี |
| Manganese (Mn), Silicon (Si) | ไม่ระบุ | ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตแต่ละราย |
สมบัติทางกล (Mechanical Properties)
ตาม JIS G3101:2015 SS400 มีสมบัติทางกลขั้นต่ำที่กำหนดดังนี้ โดยค่าอาจแตกต่างตามความหนาของชิ้นงาน:
| สมบัติ | ความหนา ≤ 16mm | ความหนา 16–40mm | ความหนา > 40mm |
|---|---|---|---|
| Yield Strength (MPa) | ≥ 245 | ≥ 235 | ≥ 215 |
| Tensile Strength (MPa) | 400–510 | 400–510 | 400–510 |
| Elongation (%) | ≥ 21% | ≥ 21% | ≥ 21% |
| Hardness (HB approx.) | ~120–160 HB | ~120–160 HB | ~120–160 HB |
การนำไปใช้งานในอุตสาหกรรม
งานที่เหมาะสม
SS400 เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแข็งแรงโครงสร้างทั่วไป ราคาต้นทุนต่ำ และไม่ต้องการความทนทานต่อสภาพแวดล้อมพิเศษ:
- โครงสร้างเหล็กในอาคารและสะพาน
- ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่รับแรงไม่มาก เช่น แผ่นรองรับ ขาตั้ง
- ท่อโครงสร้าง (Square Tube, Rectangular Tube)
- เหล็กรูปพรรณ: เหล็กฉาก (Angle Bar), ช่องแค (Channel Bar), ไอบีม
- งานถังและงานอุตสาหกรรมทั่วไป
ข้อจำกัดของ SS400
แม้จะนิยมใช้มาก แต่ SS400 มีข้อจำกัดที่วิศวกรต้องรู้:
- เป็นสนิมง่าย — ไม่มีธาตุโลหะผสมที่ต้านสนิม ต้องทาสีหรือเคลือบป้องกัน
- ไม่เหมาะงานอุณหภูมิสูง — สมบัติลดลงมากเมื่ออุณหภูมิเกิน 300°C
- ไม่เหมาะงานที่ต้องการความแข็งสูง — HB ~120-160 เท่านั้น เทียบกับ Tool Steel ที่ HRC 58-62
- การเชื่อมต้องระวัง — ในชิ้นงานหนา C content สูงขึ้น ต้อง preheat
การตัดด้วยเครื่องเลื่อยสายพาน
SS400 ถือเป็นเหล็กที่ ตัดง่าย สำหรับเครื่องเลื่อยสายพาน เนื่องจากความแข็งต่ำและไม่มีธาตุผสมที่แข็งพิเศษ แนะนำค่าตั้งดังนี้:
| พารามิเตอร์ | ค่าแนะนำสำหรับ SS400 |
|---|---|
| ความเร็วใบเลื่อย | 60–90 เมตร/นาที |
| Feed Rate | ปานกลาง–สูง |
| TPI ที่แนะนำ | 4–6 TPI (ชิ้นงานหนา), 6–10 TPI (ชิ้นงานบาง) |
| ใบเลื่อยแนะนำ | Carbon Steel หรือ Bi-Metal (M42) |
| น้ำหล่อเย็น | ใช้ได้ แต่ไม่จำเป็นสำหรับความเร็วต่ำ |
เปรียบเทียบ SS400 กับมาตรฐานสากลอื่น
| มาตรฐาน | ประเทศ/องค์กร | Yield Str. | Tensile Str. | ความแตกต่างหลัก |
|---|---|---|---|---|
| SS400 (JIS G3101) | ญี่ปุ่น | ≥ 245 MPa | 400–510 MPa | ไม่ระบุ Mn, Si |
| A36 (ASTM) | อเมริกา | ≥ 250 MPa | 400–550 MPa | ระบุ Mn ≤ 0.85% |
| S235JR (EN 10025) | ยุโรป | ≥ 235 MPa | 360–510 MPa | กำหนด Charpy Impact Test |
| Q235 (GB/T 700) | จีน | ≥ 235 MPa | 370–500 MPa | ใกล้เคียง SS400 มากที่สุด |
การตรวจสอบและรับรองคุณภาพ
เมื่อซื้อเหล็ก SS400 สำหรับงานอุตสาหกรรม ควรขอเอกสารต่อไปนี้จากผู้ขาย:
- Mill Certificate (Mill Test Report – MTR) — เอกสารรับรองจากโรงงานผู้ผลิตเหล็ก แสดงผล Chemical Composition และ Mechanical Properties จริงของ Heat นั้น
- Heat Number — ตัวเลขที่ใช้ trace กลับไปยัง batch การผลิต
- Third-Party Inspection Report — สำหรับงานที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูง เช่น โครงสร้างรับน้ำหนัก
แหล่งอ้างอิงและมาตรฐาน
- JIS G3101:2015 — Rolled steels for general structure, Japanese Standards Association
- ASTM A36/A36M-19 — Standard Specification for Carbon Structural Steel, ASTM International
- EN 10025-2:2019 — Hot rolled products of structural steels, European Committee for Standardization
- ASM Handbook Vol. 1 — Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys, ASM International
- Brinell, J.A. (1900) — Mémoire sur les épreuves à bille en acier (ต้นกำเนิดการวัดความแข็ง HB)
- สถาบันเหล็กและเหล็กกล้าแห่งประเทศไทย (ISIT) — รายงานการนำเข้าเหล็กโครงสร้าง 2024
ต้องการตัด SS400 ให้ได้คุณภาพและประหยัดใบ?
CNE Service มีใบเลื่อยสายพาน Eberle ที่เหมาะกับเหล็กโครงสร้างทุกขนาด พร้อมคำแนะนำการตั้งค่าจากผู้เชี่ยวชาญ
ขอคำแนะนำฟรี →