耐疲労鋼
AFD® 鋼（SM490, SM490Y, SM520, SM570, SBHS500, SMA490W, SMA570W）

耐疲労鋼

AFD® 鋼 (Anti-Fatigue Damage Steel)
AFD®鋼は疲労き裂伝播速度を一般鋼の上限1/2以下に低下させた厚鋼板です。
鋼材の組織制御で疲労き裂の分岐や屈曲を増加させ、疲労き裂先端のΔK を抑制します。

疲労き裂が発生し易い部材へAFD®鋼をご適用いただくと部材の疲労耐久性が向上します。

疲労き裂伝播速度の抑制メカニズム
硬質相の分散による疲労き裂の屈曲・分岐の増加

一般鋼

軟質相

疲労き裂

硬質相

き裂
100µm

AFD® 鋼
疲労き裂
100µm

硬質相を微細分散する組織制御で、き裂の屈曲や分岐が増加します。

「接触・噛み合い」

応力拡大係数, K（MPa・m1/2）

き裂面の噛合いによるΔK の抑制
開口載荷

ΔK の抑制き裂先端の実効K 値除荷外力から算定されるK 値

閉口時間, t （sec）

き裂の屈曲や分岐で破面の噛み合いが強くなり、き裂先端での実効ΔK ※を抑制します。
※ΔK：応力拡大係数範囲。き裂先端付近の応力の分布の強さを表しており、大きいほどき裂が進展しやすい。

1「AFD」、「FLExB」、「EXPAL」は JFE スチール株式会社の登録商標です。

性能疲労き裂伝播速度の分布
疲労き裂伝播速度, da /dN（ｍ・cycle-1）

10-6①TS490, 570MPa 級
一般鋼の上限10-7②AFD® 鋼の目標

10-8（一般鋼の上限の 1/2 以下）

一般鋼の測定例
AFD® 鋼の測定例
10-920104030

応力拡大係数範囲, ΔK（MPa・ｍ50）

1/2AFD®鋼はき裂先端の応力拡大係数範囲を抑制することで疲労き裂伝播速度を一般鋼上限の1/2以下に抑制します。

疲労き裂伝播寿命の試算例①一般鋼の約2倍改善
疲労き裂伝播速度の上限
一般鋼の分布AFD® 鋼の分布

き裂長さ, a（mm）

2515②AFD® 鋼の疲労き裂伝播速度（目標値，①の 1/2 以下）
5050

100

繰返し数, N（×10 回）

150

2004AFD® 鋼は疲労き裂伝播速度が抑制されることで疲労き裂伝播寿命が約2倍に改善する試算例が得られています。

2

NETIS番号：KT220231-A

製造規格範囲橋梁の薄肉部材に適用する薄物耐疲労鋼：
薄物AFD®鋼（Anti-Fatigue Damage Steel）

化学成分（JIS G 3106 SM, JIS G 3140 SBHS500）

SM490A
SM490B
SM490C
SM490YA
SM490YB
SM520B 3)
SM520C 3)
SM570

化学成分

板厚(mm)

C9 ≦ t ≦ 50

≦ 0.2050 ＜ t ≦ 80

≦ 0.229 ≦ t ≦ 50

≦ 0.1850 ＜ t ≦ 80

≦ 0.20種類の記号

9 ≦ t ≦ 50
50 ＜ t ≦ 80
9 ≦ t ≦ 50
50 ＜ t ≦ 80
9 ≦ t ≦ 50
50 ＜ t ≦ 80
9 ≦ t ≦ 50
50 ＜ t ≦ 80
9 ≦ t ≦ 50
50 ＜ t ≦ 80
9 ≦ t ≦ 50
50 ＜ t ≦ 80

SBHS500 4)(%)

9 ≦ t ≦ 50

≦ 0.18SiMn

PS≦ 0.55≦ 1.65≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.55≦ 1.65≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.55≦ 0.20≦ 1.65≦ 0.55≦ 0.20≦ 1.65≦ 0.55≦ 0.20≦ 1.65≦ 0.55≦ 1.65≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.20≦ 0.55≦ 1.65≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.18≦ 0.55≦ 1.70≦ 0.035≦ 0.035≦ 0.11≦ 0.55≦ 2.00≦ 0.020≦ 0.006

Ceq 1）

PCM 2）≦ 0.38 9）≦ 0.24 9）≦ 0.409）≦ 0.26 9）≦ 0.38 9）≦ 0.24 9）≦ 0.40 9）≦ 0.26 9）≦ 0.389）≦ 0.24 9）≦ 0.40 9）≦ 0.26 9）≦ 0.389）≦ 0.24 9）≦ 0.40 9）≦ 0.26 9）≦ 0.389）≦ 0.24 9）≦ 0.40 9）≦ 0.26 9）≦ 0.409）≦ 0.26 9）≦ 0.42 9）≦ 0.27 9）≦ 0.409）≦ 0.26 9）≦ 0.42 9）≦ 0.27 9）≦ 0.44 10）≦ 0.28 10）≦ 0.47≦ 0.30 10）

10）ー≦ 0.20化学成分 (JIS G 3114 SMA)

(%)

化学成分

種類の記号

板厚(mm)

C

Si

MnP

S

CuNi

Cr

SMA490AW

25 ≦ t ≦ 50

≦ 0.180.15 〜0.65≦ 1.40≦ 0.035≦ 0.035

0.30 〜
0.50

0.05 〜
0.30

0.45 〜0.75≦ 0.41 9） ≦ 0.24 9）

SMA490BW

25 ≦ t ≦ 50

≦ 0.180.15 〜0.65≦ 1.40

≦ 0.035≦ 0.035

0.30 〜
0.50

0.05 〜
0.30

0.45 〜0.75≦ 0.41 9） ≦ 0.24 9）

SMA490CW

25 ≦ t ≦ 50

≦ 0.180.15 〜
0.65≦ 1.40≦ 0.035≦ 0.035

0.30 〜
0.50

0.05 〜
0.30

0.45 〜0.75≦ 0.41 9） ≦ 0.24 9）

SMA570W

9 ≦ t ≦ 50

≦ 0.180.15 〜
0.65≦ 1.40≦ 0.035≦ 0.035

0.30 〜
0.50

0.05 〜
0.30

0.45 〜0.75≦ 0.44 10）≦ 0.28 10）

1) Ceq = C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4 + V/142) PCM = C + Si/30 + Mn/20 + Cu/20 + Ni/60 + Cr/20 + Mo/15 + V/10 + 5B
3) SM520 t > 50mm は事前にお問い合わせください。
4) SBHS500 t > 35mm は事前にお問い合わせください。
5) EXPAL® との複合仕様鋼はお問い合わせください。
6) ご要望に応じ種類の記号の後に「AFD」を付記することも可能です。
7) JIS G 3199 耐ラメラテア性能のご要望にも対応可能です。
8) 必要に応じてこの表に記載していない合金元素を添加することもあります。
9) 熱加工制御を実施した場合の規制値
10) 焼入焼戻しの場合の規制値

3Ceq 1)

PCM 2)

機械的性質 (JIS G 3106 SM, JIS G 3140 SBHS500, JIS G 3114 SMA)
シャルピー衝撃試験

引張試験
降伏点または耐力 (N/mm2)

種類の記号板厚 (mm)9 ≦ t ≦ 16 16 ＜t ≦ 40 40 ＜t ≦ 75 75 ＜t ≦ 80

引張強さ(N/mm2)

≧ 325

≧ 315

≧ 295

≧ 295

SM490C
SM490YA
SM490YB
SM520B
SM520C

≧ 365

≧ 355

≧ 365

≧ 355

≧ 335

≧ 335

≧ 325

≧ 325

試験温度(℃)

吸収エネルギー
(J)

ーー0

≧ 270

≧ 47

板厚 (mm)

試験片

伸び (%)

9 ≦ t ≦ 16
16 ＜ t ≦ 50
40 ＜ t ≦ 80

1A 号
1A 号
4号

≧ 17
≧ 21
≧ 23

490 〜
610

9 ≦ t ≦ 16
16 ＜ t ≦ 50
40 ＜ t ≦ 80

1A 号
1A 号
4号

≧ 15
≧ 19
≧ 21ーー0

≧ 27

520 〜
640

9 ≦ t ≦ 16
16 ＜ t ≦ 50
40 ＜ t ≦ 80

1A 号
1A 号
4号

≧ 15
≧ 19
≧ 210

≧ 270

≧ 47

5号
5号
4号

≧ 19
≧ 26
≧ 20-5≧ 47-5≧ 100ーー0

≧ 270

≧ 47

-5

≧ 47

SM490A
SM490B

伸び490 〜
610

SM570

≧ 460

≧ 450

≧ 430

≧ 420

570 〜
720

9 ≦ t ≦ 16
16 ＜ t ≦ 80
20 ＜ t ≦ 80

SBHS500

≧ 500

≧ 500

≧ 500 1）

ー

570 〜
720

9 ≦ t ≦ 16
16 ＜ t ≦ 50
20 ＜ t ≦ 50

5号
5号
4号

≧ 19
≧ 26
≧ 20ー

490 〜
610

25 ≦ t ≦ 50
40 ＜ t ≦ 50

1A 号
4号

≧ 19
≧ 21

SMA490AW
SMA490BWー≧ 355 2）≧ 335 3）

SMA490CWSMA570W≧ 460≧ 450≧ 430 4）

ー570 〜
720

9 ≦ t ≦ 16
16 ＜ t ≦ 50
20 ＜ t ≦ 50

5号
5号4号

≧ 19≧ 26≧ 201) 適用板厚範囲は、40 ＜ t ≦ 502) 適用板厚範囲は、25 ≦ t ≦ 403) 適用板厚範囲は、40 ＜ t ≦ 504) 適用板厚範囲は、40 ＜ t ≦ 50

品質特性例
化学成分

(%)

化学成分

板厚(mm)C

SiMnPS

SM490YB

90.150.25

1.170.014

SM570

90.080.35

1.500.008

種類の記号Ceq 1)

PCM 2)

0.002

0.360.220.0020.360.181) Ceq = C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4 + V/142) PCM = C + Si/30 + Mn/20 + Cu/20 + Ni/60 + Cr/20 + Mo/15 + V/10 + 5B

機械的性質
種類の記号

板厚(mm)

引張試験

シャルピー衝撃試験

降伏点または耐力(N/mm2)

引張強さ(N/mm2)

伸び(%)

試験温度
(℃ )

吸収エネルギー（J)

SM490YB

9378542

20092

SM570

953763129-51414

AFD® 鋼適用による疲労寿命向上技術の相乗効果
疲労強度を向上させるFLExB®溶接（NETIS登録番号：CB230007-A）

FLExB® 溶接とは水平補剛材（面外ガセット）

FLExB®: Fatigue Life Extended Bead

繰返し荷重繰返し荷重
応力集中を緩和

疲労き裂

本技術はJFEスチールの開発技術です。
(特許 第6733683号)

面外ガセットの板厚方向を溶接し、ガセット板幅方向に延伸さまわし溶接せたビードで挟み込み継手の疲

繰返し荷重

労強度を改善する技術です。

疲労き裂発生抑制

繰返し荷重

従来工法
（まわし溶接）施工手順

FLExB® 溶接

疲労等級改善効果の既確認範囲

面外ガセット◦突き出し長さ, N：20～30mm

延伸ビード
❷
❸

◦突き出し間隔, M：5～10mm◦ガセット板厚：9～28＊mm

❶
短辺ビード

＊突き出し間隔（M）が管理できるN範囲とする。

主板

効果確認範囲以外への適用はご相談くだMさい。

検証実験の例

疲労寿命向上例

SM490YB
主板板厚：12mm
ガセット板厚：12mm

400

FLExB®適用で面外ガセット継FLExB®による向上

上します。

（図AFD®鋼との併用で相乗効果の例では概ね2等級程度）が見

応力範囲, Δσ（MPa）

手のJSSC疲労等級が1等級向AFD®適用による向上
JSSC疲労等級

100

C等級
D等級
E等級
F等級

従来継手（まわし溶接）込める可能性があります。

一般鋼+FLExB®溶接

面外ガセット
継手疲労試験

AFD®鋼+FLExB®溶接
10510 510 6

繰返し数 , N （回）107疲労寿命向上メカニズム
疲労き裂の発生抑制

疲労き裂の進展抑制
16mm

3.0

ガセット

2.0

疲労き裂進展主板

FLExB®溶接

従来工法（まわし溶接）

1.5

2.0×10 5回

σLocalσ0

応力集中, σLocal /σ02.5

まわし溶接

延伸ビード

5mm

4.6mm

1.0

延伸ビード

0.50.0

5.0×10 5回

0510

進展抑制

（横軸は上図緑の座標）
152025

ガセット短辺ビードの溶接止端からの距離, d （mm）

2.0×10 5回
5.0×10 5回

FLExB® 溶接5mm◎延伸ビードに挟まれた主板の応力低減効果を利用。結果として、ガセットの短辺ビード止端部応力を低減することで疲労き裂の発生を抑制します。
◎ガセットを挟む延伸ビードが初期疲労き裂の表面長さを制限するため、板厚方向への疲労き裂進展も抑制します。AFD® 鋼適用により、さらに疲労き裂進展抑制効果が向上します。

本技術の推奨適用部位
溶接施工外観

デッキプレート
Uリブ

垂直補剛材

水平補剛材

疲労設計する部位の面外ガセット溶接
継手において特に有効です。

従来工法（まわし溶接）FLExB® 溶接

6

Cat.No.C1J-033-01

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BRISBANEJFE Steel Australia Resources Pty Ltd.
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Phone: (61)7-3229-3855
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