機械設計をしていると、構造材として「SS400（鉄）」を使うべきか、「A7075（アルミ合金）」を使うべきか迷うことがありますよね。
この記事では、SS400とA7075の特徴の違いを比較しながら、どんな場面でどちらを使えばいいのかをわかりやすく解説します！
SS400とは？（鉄の代表的な構造用鋼材）
SS400は、JIS（日本工業規格）における一般構造用圧延鋼材です。
✅ 安価で入手しやすい
✅ 加工がしやすい
✅ 引張強さ：400〜510MPa
✅ 比重：7.85
コスト重視・剛性重視の構造材として、機械フレームや架台などによく使われています。
A7075とは？（高強度アルミ合金）
A7075は、アルミ合金の中でも**最高クラスの強度を持つ「超ジュラルミン」**と呼ばれる材料です。
✅ 引張強さ：約570〜650MPa（T6処理時）
✅ 比重：約2.8（鉄の約1/3）
✅ 非常に軽く、強度が高い
✅ 航空機やレーシング部品に使用される
強度は鉄並みでありながら非常に軽いため、高性能な軽量構造材として活躍します。
SS400とA7075の比較表
| 特性 | SS400（鉄） | A7075（アルミ合金） |
|---|---|---|
| 比重 | 約7.85 | 約2.8（約1/3） |
| 引張強さ | 約400〜510MPa | 約570〜650MPa（T6処理） |
| 硬さ | HB130程度 | HB150程度 |
| 耐食性 | 低い（サビやすい） | 高い（アルマイトでさらに強化） |
| 溶接性 | 良好 | 難あり（ひずみや割れに注意） |
| 加工性 | 良好 | 良好（ただし加工硬化しやすい） |
| 価格 | 安価 | 高価 |
| 用途の例 | 機械フレーム、架台 | 可動部品、精密治具、軽量部品 |
どう使い分ける？設計者目線で解説！
SS400を選ぶべきシーン
✔ コストを抑えたい
✔ 重さよりも剛性・安定性を重視したい
✔ 表面処理や溶接がしやすい素材を使いたい
✔ 加工性や入手性を優先したい
🔍 例）
工作機械の架台、溶接構造フレーム、工場設備の支柱 など
A7075を選ぶべきシーン
✔ 軽さが最優先（可動部、動かす構造物）
✔ 強度は必要だが、重量を極力抑えたい
✔ 表面を美しく仕上げたい
✔ サビにくい素材が欲しい
🔍 例）
可動部品、搬送部品、航空機構造、治具の軽量化 など
SS400とA7075の剛性を比較
機械設計でよく使われる材料といえば、「SS400（鉄）」と「A7075（アルミ合金）」
どちらも強度の高い構造材ですが、「剛性」はどっちが高いの？と疑問に思ったことはありませんか？
本項では、SS400とA7075の剛性（ヤング率）を比較し、使い分けのポイントをわかりやすく解説します！
そもそも「剛性」ってなに？
剛性とは、力を加えたときに「どれだけたわみにくいか（変形しにくいか）」を表す指標です。
剛性の指標：ヤング率（縦弾性係数）
- ヤング率（E）が高いほど、材料はたわみにくく剛性が高い。
- 単位は GPa（ギガパスカル）
SS400とA7075のヤング率比較
| 材料 | ヤング率（剛性） | 比重（密度） |
|---|---|---|
| SS400 | 約 205 GPa | 約 7.86 |
| A7075-T6 | 約 71 GPa | 約 2.8 |
結論
- 剛性だけで見ると、SS400が約3倍も高い！
- A7075は高強度ですが、剛性ではSS400には及びません。
「強度」と「剛性」は別もの！
ここでよくある勘違いがこちら👇
A7075って、鉄と同じくらい強いんじゃないの？だったら剛性も同じくらいでは？
実はこれ、強度と剛性の混同です。
| 性質 | 意味 | A7075とSS400の比較 |
|---|---|---|
| 強度 | 壊れにくさ（引張強さなど） | A7075 ≒ SS400（同等以上） |
| 剛性 | たわみにくさ（ヤング率） | SS400 ＞＞ A7075（約3倍） |
設計での使い分けポイント
SS400を選ぶべき場面
- たわみや振動が少ない構造が必要
- 重量が気にならない（固定構造や架台など）
- コスト重視、溶接や加工がしやすい
A7075を選ぶべき場面
- 軽量化が最優先（動かす部品、持ち運び）
- 高強度が必要（壊れないことが重要）
- 剛性は妥協できる（多少たわんでもOK）
軽さと剛性のバランスを取る工夫
A7075は剛性が低い分、断面形状の工夫で補うことがよくあります。
✅ □パイプやIビーム形状でたわみを抑える
✅ リブ追加で補強する
✅ 変形に弱い部位だけSS400にする「ハイブリッド設計」
材料の特性を理解して使い分けることで、設計の自由度と性能を両立できます。
| 比較項目 | SS400（鉄） | A7075（アルミ） |
|---|---|---|
| 剛性（ヤング率） | ◎（約205 GPa） | △（約71 GPa） |
| 強度（引張強さ） | ○（約400〜510N/㎟） | ◎（約570N/㎟） |
| 軽さ | ✕（重い） | ◎（軽量） |
| 用途例 | 架台、支柱、ベース | 可動部品、搬送部、軽量構造 |
剛性が必要ならSS400、軽量高強度ならA7075！
それぞれの長所を活かして、最適な材料選定をしていきましょう！
注意点：どちらも「最強」ではない！
- SS400は重く、サビやすい。
- A7075は高価で、溶接や剛性にやや難あり。
それぞれ長所と短所があるので、「どんな用途に、どんな環境で、何を重視するか」で選ぶのが鉄則です。
まとめ
| 重視ポイント | 選ぶべき素材 |
|---|---|
| 安価で加工しやすい | SS400 |
| 軽くて高強度 | A7075 |
| 錆びにくく見た目も美しい | A7075（アルマイト仕上げ） |
| 溶接や大物構造 | SS400 |
SS400とA7075はまったく性格の違う材料です。用途に応じて正しく選定することで、設計の品質とコストパフォーマンスを大きく向上させることができます！
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