さまざまなステンレス鋼のグレード:エンジニアリングガイド

ブログのメイン画像にはステンレス鋼の棒と板が写っており、タイトルテキストは「さまざまなステンレス鋼のグレード」となっている。

異なるステンレス鋼グレード

ステンレス鋼は、現代の製造業で広く使用されている炭素鋼合金であり、5種類、150種類以上のグレードが存在します。代表的なグレードとしては、SS 304、304L、316、410、316L、430などがあります。ほとんどのグレードは特性が異なり、組成をわずかに変更するだけで性能が大幅に向上することがあります。 

ステンレス鋼には様々なグレードがあり、強度、硬度、耐食性、被削性、耐塩化物性といった特性の組み合わせがそれぞれ異なります。そのため、グレードによっては冶金構造が異なる場合もあります。

適切なグレードを選択することは、 ステンレス鋼加工 加工経路、加工難易度、切削条件、冷却方法、およびプロジェクトコストを決定するために、加工は不可欠です。また、加工部品が最終用途の要件を満たすかどうかにも影響します。

この記事では、さまざまな種類のステンレス鋼のグレード、その特性、加工特性、そしてプロジェクトに適したグレードの選び方について詳しく解説します。 

主要なポイント(要点) 

  • ステンレス鋼のグレードの選択は、腐食環境、塩化物濃度、暴露条件、加工・製造方法、および求められる機械的特性によって決まります。 
  • 304グレードは標準的/汎用グレードであり、303は加工性に優れているが、耐食性が劣るというトレードオフがある。 
  • 塩化物、海洋環境、融雪剤、または軽度の化学物質への曝露が存在する場合、304よりも316が選択される。
  • 304Lと316Lは低炭素鋼であり、溶接性および鋭敏化耐性の向上を目的として選定された。 
  • 410と420はマルテンサイト系の熱処理可能な鋼種で、耐食性よりも硬度、耐摩耗性、刃持ちの良さが重視される場合に選ばれます。 

 

ステンレス鋼の概要と、なぜこれほど多くのグレードが存在するのか? 

機械加工用のステンレス鋼ブロック 

ステンレス鋼材

ステンレス鋼は、鉄、クロム、ニッケルなどの元素からなる工業用合金です。クロムは主要な合金元素であり、組成中に最低10.5重量%添加されます。クロムは表面に不動態酸化皮膜を形成し、耐食性をもたらします。耐食性のレベルは、ステンレス鋼の種類とグレードによって異なります。

ステンレス鋼には5種類あります。

  • オーステナイト系ステンレス鋼: オーステナイト組織(FCC格子)を特徴とし、高クロム含有量で、耐食性に優れている。
  • フェライト系ステンレス鋼: これはフェライト組織を有し、クロム含有量が高く、ニッケル含有量はごくわずか、あるいは全くない。 
  • マルテンサイト系ステンレス鋼: 合金組成中の炭素含有量が高く、クロム含有量が11.5~18%であるのが特徴である。 
  • デュプレックスステンレス鋼: 二相ステンレス鋼は、オーステナイトとフェライトという混合組織から構成されている。
  • 析出硬化型(PH)ステンレス鋼: 析出硬化によって優れた機械的特性を実現した、高強度で耐食性に優れた合金。

ステンレス鋼の種類以外にも、合金組成、強化機構、特定の用途に基づいて分類された、さまざまなグレードのステンレス鋼が存在する。

グレードの種類が多ければ多いほど、エンジニアや製造業者はある特性を犠牲にすることなく、別の特性を実現できる。耐食性、強度、硬度、靭性、溶接性、耐熱性、被削性、コストといった望ましい特性の組み合わせを提供する合金グレードを選択できる。

それでは、ステンレス鋼の様々なグレードについて個別に説明していきましょう。

学年 ファミリー 主な特徴 耐食性 被削性 用途例
201 オーステナイト系(Cr-Mn-Ni) 低ニッケル、窒素強化 304未満 加工硬化、鋭利な工具が必要 低価格のキッチン用品、家電製品
202 オーステナイト系(Cr-Mn-Ni) 201よりも高いMn/Ni比 良好(屋内) 困難、勤勉 家電製品、食品加工機器
205 オーステナイト系(Cr-Mn-Ni) Niが非常に低く、Mn/N比が高い。 穏健派 長くてグミのようなチップス 構造物製作、コンベアチェーン
301 オーステナイト系 低Cr/Ni比、高スプリングバック 穏健派 中程度から難しい、作業で鍛えられる ばね、線材製品
302 オーステナイト系 304より高いC 全般 中程度~困難 高応力プレス加工品、スプリング
302B オーステナイト系 高Si(2~3%) 良好+耐酸化性 穏健派 炉部品、耐熱器具
303 オーステナイト系(切削加工性良好) 添加硫黄(0.15~0.35%) 不良~中程度 素晴らしい ファスナー、継手、高速CNC部品
303Se オーステナイト系(切削加工性良好) Sの代わりにSe 不良~中程度 素晴らしい ねじ、ブッシング、ねじ加工部品
304 オーステナイト系 汎用ベースライン ハイ 穏健派 圧力タンク、食品機器、および一般部品
304L オーステナイト系 304の低Cバージョン 高(溶接安定性) 穏健派 溶接アセンブリ
304N オーステナイト系 N強化304 高(より良いピット形成) 穏健派 構造部品/圧力部品
305 オーステナイト系 高ニッケル、低加工硬化 グッド 304に匹敵 深絞り加工部品、ファスナー
308 オーステナイト系 低炭素・高クロム溶加材 グッド 中程度(熱の蓄積) 溶接棒、食品容器
310 オーステナイト系 高Cr-Ni、耐熱性 グッド 上級 炉、高温器具
316 オーステナイト系 モリブデン添加(「海洋グレード」) 非常に良い(塩化物) 加工が困難な鋼材(快削鋼の約40%) 海洋、化学、製薬機器
316F オーステナイト系(切削加工性良好) 高S/P、低Mo 316よりわずかに少ない 316より良い CNCファスナー、バルブ部品
316H オーステナイト系 炭素含有量が高く、ホウ素が添加されている。 グッド 穏健派 ボイラー、高温化学部品
316L オーステナイト系 316の低Cバージョン 非常に優れている(溶接安定性) 穏健派 船舶用ハードウェア、海水淡水化
321 オーステナイト系 チタン安定化 素晴らしい(高温) 上級 航空機排気、高温配管
384 オーステナイト系 高ニッケル、低加工硬化 穏健派 穏健派 カトラリー、冷間引抜きフランジ
409 フェライト チタン安定化 (塩化物) 304/316よりも優れている 自動車の排気システム
410 マルテンサイト 基本的なクロム、熱処理可能 穏健派 簡単(焼きなまし済み) 刃物、外科用器具、タービンブレード
420 マルテンサイト 410より高いC 穏健派 アニーリングにより改善 ナイフ、バルブ、ギア、ベアリング
434 フェライト Mo添加 グッド 304/316よりも優れている 自動車内装部品、家電部品
904L オーステナイト系(超) 高Cr-Ni-Mo-Cu 非常に良好(凹み/隙間) 難しい、工具の摩耗 化学・石油化学、海水淡水化
17-4PH 析出硬化 Cr-Ni-Cu-Nb グッド 熟成前は簡単だが、熟成後は難しい 航空宇宙、ポンプ、医療機器

 

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201ステンレススチール

ステンレス鋼201(AISI 201 / UNS S20100 / EN 1.4372)は、オーステナイト系のCr-Mn-Ni合金で、304の低コスト代替品としてよく使用されます。ただし、腐食しやすく、加工硬化を起こしやすいという欠点があります。

合金組成: クロム16~18%、ニッケル3.5~5.5%、マンガン5.5~7.5%、ケイ素1%、炭素0.15%、窒素0.25%。

有用な特性: 高強度、優れた延性および成形性、そしてニッケルを低減しながら窒素によって材料を強化する。 

加工特性: 加工硬化の傾向があるため、鋭利な工具が必要です。 

制限事項: 304よりも耐食性が低い。

アプリケーション例: キッチン用品、シンク、家電製品、建築・装飾品。

 

202ステンレススチール

ニッケルとマンガンを比較的多く含むステンレス鋼202(AISI 202/EN 1.4373)合金。300系合金よりもコスト効率が高く、屋内環境において優れた耐食性を発揮します。 

合金組成: クロム17~19%、ニッケル4~6%、マンガン7.5~10%、炭素0.15%、ケイ素1%、窒素0.25%

有用な特性: 一般的な耐食性、優れた強度、および冷間成形性。

加工特性: 201と同様に、加工硬化のリスクがあり、機械加工が難しい。 

制限事項: より高い被削性が求められる場合には、この材料は選択されません。 

アプリケーション例:  キッチン家電、建築部材、食品加工機器。 

 

205ステンレススチール

205ステンレス鋼(AISI 205 / UNS S20500)は、ニッケル含有量が1.75%削減され、代わりにマンガンと窒素の含有量が増加しています。SS 201および202と比較して、優れた引張強度と降伏強度を備えています。 

合金組成: Cr 16.50~18%、Mn 14~15.5%、Ni 1~1.75%、C 0.12~0.25%、P 0.030%、S 0.030%、Si 0.50%、N 最大0.4%

有用な特性: ニッケル含有量が非常に低いにもかかわらず、比較的高い強度、良好な延性、そしてオーステナイト組織を有する。

加工特性: 高強度と加工硬化は切削抵抗を増加させ、切りくず制御を困難にする可能性がある。 

制限事項: 加工時にあまり入手できない、長くて粘着性のある切りくず。 

アプリケーション例: 構造物の製造、コンベアチェーン、調理器具、飲料機器。

 

301ステンレススチール 

他の300系Cr-Niオーステナイト系ステンレス鋼と比較して、301ステンレス鋼はクロム含有量が16~18%、ニッケル含有量が6~8%と最も低い。高い引張強度を持ちながら、成形性も維持している。規格はAISI 301、UNS S30100、EN 1.4310である。

合金組成: 16-18% Cr、6-8% Ni、2% Mn、1% Si、0.045% P、および 0.030% S。 

有用な特性: 高い延性、成形性、冷間圧延・引抜き加工能力を備えながら、スプリングバック性も維持する。 

加工特性: 中程度から困難な被削性、および高い加工硬化傾向。 

制限事項: 溶接時の加工硬化率が高く、鋭敏化しやすい。

アプリケーション例: スプリング製品、調理器具、コンベア部品、およびワイヤー成形製品。 

 

302ステンレススチール 

302/UNS S30200ステンレス鋼は、クロムと炭素の含有量が高い。炭素含有量の低い他のオーステナイト系ステンレス鋼よりも高い機械的強度を有する。302は炭素含有率が高く、SS 304よりも靭性に優れている。 

合金組成: 17~19% Cr、8~10% Ni、0.15% C、2.00% Mn、0.045% P、0.030% S、および 1% Si。

有用な特性: 耐食性(全般)、優れた靭性、延性、靭性を維持した耐熱性、良好な冷間加工性。

加工特性: 中程度から困難な被削性。加工硬化傾向が強い。切削条件の制御が必須。

制限事項: 304よりも鋭敏化しやすく、応力腐食割れを起こしやすい。

アプリケーション例: 高応力部品やバネ、家電製品、金属プレス加工品 

 

302B ステンレス鋼

302B(AISI 302B / UNS S30215)が302と異なる点は、合金組成中のシリコン含有量が高いこと(2~3%)です。耐食性、延性、靭性といったオーステナイト系ステンレス鋼の特性を維持しつつ、高温での耐酸化性を向上させた特殊グレードです。

302Bグレードの一般的な用途としては、炉部品、耐熱治具、棒材、コイル、構造用ストリップなどが挙げられる。 

 

303ステンレススチール

303ステンレス鋼は、硫黄含有量(0.15~0.35%)が加工性および切りくずの分断性を向上させるため、高速CNC加工プロジェクトに最適な選択肢です。一般的に、冷間仕上げ棒材製品としてASTM A582/A582M規格に規定されています。

合金組成: 17~19%のCr、8~10%のNi、0.15%のC、2%のMn、0.15~0.35%のS、0.20%のP、1%のシリコン、および少量のCu。 

有用な特性: 優れた耐食性(屋内)、寸法安定性、延性、および適度な耐熱性。 

加工特性: オーステナイト系ステンレス鋼の中でも特に優れており、切りくず制御性に優れ、高速加工にも対応可能です。 

制限事項: 溶接性が悪く、耐食性も劣る。 

アプリケーション例: 工業用ハードウェア、ファスナー、自動車用燃料噴射装置、油圧継手、計装用ブッシング。

 

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303Seステンレス鋼

303と同様に、303Seも切削加工性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼です。唯一の違いは、 セレン(0.15%) 加工性を向上させる追加要素として、セレンが添加されます。セレンの添加により、切りくずの破断性が向上します。303Seに関する有用な規格としては、UNS S30323およびEN 1.4948が挙げられます。 

303Seは、旋削、穴あけ、ねじ切り、ねじ加工といった大量生産の加工に適しています。用途例としては、ねじ、継手、ブッシュ、シャフト、小型工業部品などが挙げられます。

 

304ステンレススチール 

左側は303ステンレス鋼製のネジとナット、右側は304ステンレス鋼製のブラケットと板材です。 

303 および 304 ステンレス鋼

304型ステンレス鋼は、汎用性の高い耐食性ステンレス鋼合金です。このオーステナイト系合金は高濃度のクロム(最大19.5%)を含み、表面に不動態自己修復層を形成することで、優れた耐食性を実現しています。 

合金組成: Crが17.5~19.5%、Niが8.0~10.5%、Cが0.07%、Mnが2.0%、Siが0.75%、Pが0.045%、Sが0.030%。 

有用な特性: 高い耐食性、良好な延性、優れた耐熱性、溶接性を持ち、870℃までの酸化にも耐える。 

加工特性: 被削性は中程度で、304ステンレス鋼は低送り速度および浅い切削深さでは加工硬化のリスクがある。 

制限事項: 塩化物による孔食と加工硬化

アプリケーション例: 圧力タンク、食品加工部品、ファスナー、汎用機械加工部品

続きを読む: 4140 対 4340 ステンレス鋼

 

304Lステンレス鋼 

の主な違い 304ステンレス鋼と304Lステンレス鋼の比較 炭素含有量:304L 炭素含有量約0.030%また、ニッケル含有量は最大12%に達する可能性があります。それ以外の合金の化学組成はすべて同じです。 

炭素含有量が少ないため、溶接時のクロム炭化物の生成傾向が低減されます。したがって、溶接接合が必要な部品の組み立てには、304型ステンレス鋼よりも好ましい選択肢となります。

 

304Nステンレス鋼 

304N / UNS S30451 ステンレス鋼は、組成中に窒素が添加されています (窒素含有量:約0.10~0.16%窒素は強化剤として働き、降伏強度と引張強度を向上させます。さらに、304Nは304および304Lに比べて孔食に対する耐性が向上しています。

304Nを304や304Lよりも選ぶべきなのはどんな時か?

耐食性を損なうことなく、より高い強度を必要とする用途には、304や304よりも304Nを選択してください。例えば、構造部品や圧力部品などが挙げられます。

 

18 / 8ステンレス鋼 

 18/8ステンレス鋼とは、すべての組成を指定するのではなく、クロム18%とニッケル8%を含む合金を指します。18/8ステンレス鋼の特性は304グレードと似ています。しかし、主な違いは、 18-8ステンレス鋼と304ステンレス鋼 304は標準化されたグレードですが、18-8として販売されているすべての合金が必ずしも304の完全な仕様を満たしているとは限りません。 

 

305ステンレススチール

305ステンレス鋼(AISI 305/ UNS S30500/ EN 1.4303)は、ニッケル含有量の高い合金であり、オーステナイト組織を増加させます。優れた冷間加工性と、中程度の酸化条件下での耐食性を備えています。

合金組成: 17 ~ 19% Cr、10.50 ~ 13% Ni、2% Mn、1% Si、0.12% C、0.045% P、abd 0.030% S

有用な特性: 伸びと引張強度は同等で、加工硬化速度は遅く、耐孔食性、溶融溶接性、成形加工における加工性も良好である。 

加工特性: 304ステンレス鋼に匹敵する切削加工性や被削性はない。 

制限事項: 304型ステンレス鋼と比べてコスト面での優位性はない。 

アプリケーション例: 深絞り加工部品、ファスナー、シェル、および器具。 

 

308ステンレススチール 

308ステンレス鋼(AISI 308/1.4303 DIN/1.4316 EN)は、低炭素・高クロム合金です。構造はオーステナイト系(面心立方格子)です。  

合金組成: Cr 19~21%、Ni 10~11%、Mn 2%未満、Si 1%、C 0.08%未満、P 0.045%、S 0.030%、残りはFe。

有用な特性: 優れた耐熱性、高温下における靭性保持性、および優れた溶接性(従来の方法による)を備えています。 

加工特性: 延性のある切削屑と熱の蓄積。制御された送り速度と冷却液の流れが必要。

制限事項: 加工硬化を起こしやすく、塩化物腐食を起こしやすい。 

アプリケーション例: 溶加材、溶接棒、食品加工容器、自動車用トリム。

 

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310ステンレススチール 

ステンレス鋼310(AISI 310 / ASTM 310 / UNS S31000)は 高クロムニッケル合金 オーステナイト安定性が高いため、主に高温用途で使用される。

合金組成: クロム24~26%、ニッケル19~22%、マンガン2%、炭素0.25%、ケイ素1.50%、硫黄0.030%。 

有用な特性: 優れた熱安定性、良好な延性および耐食性、そして良好な溶接性を備えています。 

加工特性: 308よりも加工が難しく、高温割れのリスクがある。

制限事項: 成形性の低下と材料費の高騰 

アプリケーション例: 加熱炉、熱回収装置、セメント工場部品、熱処理治具、耐火支持部品。

 

316ステンレススチール 

310ステンレス鋼 ステンレス鋼310(AISI 310 / ASTM 310 / UNS S31000)は、オーステナイト安定性のため、主に高温用途に使用される高Cr-Ni合金です。 合金組成:Cr 24~26%、Ni 19~22%、Mn 2%、C 0.25%、Si 1.50%、S 0.030%。  有用な特性:優れた熱安定性、良好な延性および耐食性、良好な溶接性。  加工特性:308よりも加工が難しく、高温割れのリスクがある。制限:成形性の低下と材料コストの高さ。用途例:加熱炉、熱回収装置、セメント工場部品、熱処理治具、耐火支持部品。 316 ステンレス鋼 316 ステンレス鋼ボルト 代替テキスト: 2 本の 316 ステンレス鋼ボルト ステンレス鋼 316 (AISI 316 / EN 1.4401) は、添加されたモリブデンにより海洋および腐食性環境で優れた耐食性を発揮するため、「海洋グレード」として知られています。 しかし、その被削性は快削炭素鋼に比べてわずか40%しかない。 合金組成:Cr 16~18%、Ni 10~14%、Mo 2~3%、Mn 2%、Si 1%、C 0.08%、P 0.045%、S 0.030%。  有用な特性:高温での強度保持性、優れた耐塩化物性、優れた溶接性、および耐薬品性。  加工特性:加工硬化、発熱傾向、粘着性のある切りくず。  制限事項:高温・高応力下での塩化物応力腐食、304ステンレス鋼よりも高価、加工の難しさ。 適用例:ナット・ボルト、船舶機器、化学処理部品、海洋配管・構造部品、圧力容器、医薬品製造装置。  316Fステンレス鋼 ステンレス鋼316F(AISI 316F/1.4427 EN)は、316よりも硫黄とリンの含有量が多い。 これには、リン0.20%、硫黄0.10%(最小)、および還元モリブデン(1.75~2.50%)が含まれる。 その他の構成はすべて316と同様である。  316Fは316よりも加工しやすいが、耐食性は若干劣る。 一般的な応用例としては、CNC旋削加工されたファスナーや継手、ねじ付きブッシュ、バルブ部品、パルプ・製紙加工部品などが挙げられる。  316Hステンレス鋼は、316ステンレス鋼材料と比較して、炭素含有量が高く(0.04%~0.10%)、ホウ素も追加で含まれています(最大0.005%)。  この合金は、高温(最高500℃)においても強度とクリープ耐性を維持できる。 316H合金の一般的な用途としては、ボイラー、化学処理部品、精製プラント部品、発電プラント部品などが挙げられる。  316Lステンレス鋼は低炭素合金であり、炭素含有量は最大でも約0.03%程度です。一方、316ステンレス鋼では炭素含有量は最大0.08%です。その他の合金元素の含有量は、316とほぼ同じです。  C316Lは、溶接継手において優れた溶接性と耐食性を兼ね備えています。  316Lステンレス鋼の一般的な用途としては、船舶用機器、沿岸インフラ、石油精製、海水淡水化プラントなどが挙げられる。 321ステンレス鋼 321ステンレス鋼の合金組成には、炭素を安定化させるために少なくとも約5×Cのチタンと、その他の一般的な合金元素が含まれています。 チタンを添加する目的は、高温下での高い機械的強度と粒界腐食耐性を実現することである。  組成:Cr 17~19%、Ni 9~12%、Mn 2%、Si 1%、S 0.030%、P 0.045%、Ti ~5 x C(最小)。  有用な特性:900℃までの強度と耐食性、高い溶接性、靭性、およびクリープ強度。  加工特性:加工が難しく、工具刃先が摩耗しやすく、加工硬化が激しい。制限事項:加工硬化を起こしやすく、304および316よりも高価であり、塩化物孔食に対する耐性が低い。  適用例:航空機エンジンおよび排気部品、化学処理部品、高温配管、伸縮継手。

316ステンレスボルト

ステンレス鋼316(AISI 316 / EN 1.4401)は「マリングレード添加されたモリブデンは、海洋環境や腐食性環境において優れた耐食性を発揮する。しかし、加工性は快削炭素鋼に比べてわずか40%しかない。

合金組成: クロム16~18%、ニッケル10~14%、モリブデン2~3%、マンガン2%、ケイ素1%、炭素0.08%、リン0.045%、硫黄0.030%。 

有用な特性: 高温下での強度保持性、優れた耐塩化物性、優れた溶接性、および耐薬品性。 

加工特性: 加工硬化、発熱傾向、および粘着性のあるチップ。 

制限事項: 高温・高応力下での塩化物応力腐食、304ステンレス鋼よりも高価であること、および加工の難しさ。

アプリケーション例:  ナットとボルト、船舶機器、化学処理部品、オフショア配管および構造部品、圧力容器、医薬品製造装置。 

 

316F ステンレス鋼

ステンレス鋼316F(AISI 316F/1.4427 EN)は、316よりも硫黄とリンの含有量が多い。リン含有量は0.20%、硫黄含有量は0.10%(最小)、モリブデン含有量は1.75~2.50%に低減されている。その他の組成は316とほぼ同じである。 

316Fは316よりも加工しやすいが、耐食性はやや劣る。一般的な用途例としては、CNC旋削加工されたファスナーや継手、ねじ付きブッシュ、バルブ部品、パルプ・製紙加工部品などが挙げられる。 

 

316Hステンレススチール

316ステンレス鋼と比較して、316Hステンレス鋼(AISI 316H/EN 1.4919)は炭素含有量が高く(0.04%~0.10%)、ホウ素も添加されています(最大0.005%)。この合金は、高温(最大500℃)でも強度とクリープ耐性を維持できます。

316H合金の一般的な用途としては、ボイラー、化学処理部品、精製プラント部品、発電プラント部品などが挙げられる。 

 

316Lステンレススチール

C316Lは低炭素合金であり、炭素含有量は最大でも約0.03%程度です。一方、316ステンレス鋼では炭素含有量は最大0.08%に達します。その他の合金元素の含有量は、316とほぼ同じです。C316Lは、溶接性に優れているだけでなく、溶接継手における耐食性も優れています。 

316Lステンレス鋼の一般的な用途としては、船舶用機器、沿岸インフラ、石油精製、海水淡水化プラントなどが挙げられる。

 

321ステンレススチール 

321ステンレス鋼の合金組成は、炭素を安定化させるために少なくとも炭素の約5倍のチタンを含み、その他一般的な合金元素も含まれる。チタンの添加は、高温下での高い機械的強度と粒界腐食耐性を実現することを目的としている。 

組成: 17~19% Cr、9~12% Ni、2% Mn、1% Si、0.030% S、0.045% P、および Ti ~5 x C (最小)。 

有用な特性: 900℃までの強度と耐食性、高い溶接性、靭性、およびクリープ強度。 

加工特性: 加工が難しく、工具刃先が摩耗しやすく、加工硬化も大きい。

制限事項: 加工硬化を起こしやすく、304や316よりも高価で、塩化物孔食に対する耐性が低い。 

アプリケーション例: 航空機エンジンおよび排気部品、化学処理部品、高温配管、伸縮継手。

 

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384ステンレススチール 

384ステンレス鋼(AISI 384 / UNS S38400)は、高ニッケル合金であり、延性と加工硬化率の低さで知られています。優れた冷間成形性を備えています。 

組成: クロム15~17%、ニッケル17~19%、マンガン2%、炭素0.08%、ケイ素1%、硫黄0.030%、リン0.045%。 

有用な特性: 延性、軽度の腐食条件に対する耐性、冷間加工性、および従来の方法による中程度の溶接性を有する。

加工特性: 切削性は中程度、切削屑は糸状になりやすく、発熱のリスクがある。 

制限事項: 比較的コストが高く、過酷な塩化物環境には不向きで、 

アプリケーション例: カトラリー、工業用バルブおよびシャフト、ファスナー、蒸気タービンブレード、冷間引抜きフランジ。 

 

409ステンレススチール 

409ステンレス鋼(AISI 409 / UNS S40900)は、チタンで安定化されたフェライト系ステンレス鋼です。この合金は、排気ガス腐食に対する優れた耐性を持ち、熱サイクルにも耐えることができます。 

組成: 10.50~11.75% Cr、0.50% Ni、1% Mn、0.08% C、1% Si、0.045% S、0.045% P、およびチタン(6xC/0.75)。 

有用な特性: 高温における耐酸化性、熱疲労強度、磁気特性、および優れた機械的強度。

加工特性: 304および316よりも被削性が高く、加工硬化傾向が低く、熱蓄積のリスクが低い。

制限事項: 塩化物に曝されると耐食性が低下し、表面の変色や汚れが生じる。

アプリケーション例: 自動車用排気装置、触媒コンバーター、工業用排気装置、ヒーターチューブフィン。

 

410ステンレススチール 

ステンレス鋼410(AISI 410/EN 1.4006)は、クロムを主成分とするマルテンサイト系鋼合金です。優れた強度と硬度を持ち、熱処理によってさらに強度を高めることができます。 

組成: 11.50~13.50%のCr、1%のMn、1%のSi、0.15%のC、0.040%のP、および0.030%のS。

有用な特性: 適度な耐食性、加工の容易さ、耐摩耗性、および磁性を有する。410型はオーステナイト化と焼入れ、それに続く焼き戻しによって硬化されるが、一般的には焼きなましによって合金を軟化させ、加工性を向上させる。 

加工特性: 焼きなまし処理された410鋼は加工しやすい。 

制限事項: 急冷すると脆くなり、塩化物に触れると孔食を起こしやすく、高温では温度が低下する。 

アプリケーション例: 刃物、外科用器具、蒸気タービンブレード、スプリング、および石油精製プラント用部品。

 

420ステンレススチール

ステンレス鋼420(AISI 420/ UNS S42000)は、炭素含有量が比較的高い(0.15~0.42%)マルテンサイト系合金であり、410に比べて強度と硬度が向上しています。

組成: クロム12~14%、ケイ素1%、マンガン1%、炭素0.15~0.42%、リン0.040%、硫黄0.030%

有用な特性: 熱処理後の高い硬度と寸法安定性、高い引張強度、および適度な耐食性。 

加工特性: 焼きなまし処理によって被削性を向上させることができる。 

制限事項: 塩化物や海洋環境への曝露には不向きで、溶接が難しく、耐熱性(長時間の暴露)も低い。 

アプリケーション例: バルブ、シャフト、ギア、ベアリング、カトラリーおよびナイフの刃、外科用器具 

 

434ステンレススチール

ステンレス鋼434(UNS S43400 / EN 1.4113)は、高クロムフェライト合金であり、高い耐食性・耐酸化性と高温での優れた強度を提供します。

組成: クロム16~18%、マンガン1%、モリブデン0.75~1.25%、ケイ素1%、炭素0.12%、リン0.040%、硫黄0.030%

有用な特性: 優れた耐食性、磁性、光沢のある表面、良好な成形性、そして他のほとんどのフェライト系合金よりも優れた寸法安定性を有する。

加工特性: 304および316ステンレス鋼材よりも加工性に優れ、より長く、より糸状の切り屑が発生する。

制限事項: 熱処理不可、溶接性不良、815℃を超えると強度低下、衝撃靭性が低い。 

アプリケーション例: 自動車の内装部品・付属品、家電製品の部品、医療機器、装飾品。

 

904Lステンレススチール 

904Lステンレス鋼は、低炭素オーステナイト系ステンレス鋼で、クロムとニッケルを多く含み、さらに銅が添加されています。塩化物孔食、応力腐食割れ、隙間腐食に対して優れた耐性を備えています。

組成: 19 ~ 23% Cr、23 ~ 28% Ni、4 ~ 5% Mo、1 ~ 2% Cu、および ≤0.02% C

有用な特性: 高い耐孔食性、優れた延性および成形性、多くの弱酸性環境に対する耐性、および良好な溶接性。

加工特性: 加工硬化率が高く、切削力要求量が増加し、工具摩耗が急速に進む傾向がある。

制限事項: 材料費が高い、加工が難しい、降伏強度が低い、入手性が限られている。 

アプリケーション例: 化学処理、石油化学、および海水淡水化装置。 

 

17-4PHステンレス鋼

17-4 PHステンレス鋼(UNS S17400/AISI 630)はマルテンサイト系析出硬化型ステンレス鋼である。 主にクロム、ニッケル、銅、ニオブを合金化した合金。この合金は、従来のオーステナイト系合金よりも高い強度と硬度を持ち、優れた耐食性も備えている。

組成: 15 ~ 17.5% Cr、3 ~ 5% Ni、3 ~ 5% Cu、0.15 ~ 0.45% Nb + Ta、≦0.07% C、≦1% Mn、および≦1% Si、バランス Fe。

有用な特性: 高い強度対重量比、高い硬度、優れた靭性、そして一般的な耐食性。 

加工特性: 17-4 PHは、溶体化処理された状態では機械加工が可能ですが、時効処理後は困難になります。

制限事項:低 腐食性の高い塩化物環境や酸性環境における耐食性を有し、その特性は熱処理条件によって変化する。

アプリケーション例: 航空宇宙部品、ポンプおよびインペラ、バルブおよび継手、シャフト、ギア、ファスナー、医療機器、および産業用工具。

 

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適切なステンレス鋼グレードを選択する際に考慮すべき要素

適切なステンレス鋼のグレードは、プロジェクトの要件、使用環境、製造方法、および装飾上のニーズによって異なります。 

下の表は、考慮すべき要素と、さまざまな条件下における最適なグレードに関する一般的な参考情報を示しています。

要件 

考慮される成績

一般耐食性

304

塩化物/腐食耐性

316

高い成形性

301、304

機械加工性 

303

高硬度/熱処理

410、420

溶接部品

304L、316L

高温 

309、310、321

高強度アプリケーション

17-4PH

装飾のニーズ 

304、316

一般的な低コストアプリケーション

201年、409年など 

 

ステンレス鋼部品の一般的な表面仕上げ技術にはどのようなものがありますか?

クロムメッキされたステンレス鋼部品を示す画像 

クロムメッキスチール

製造されたステンレス鋼部品(CNC加工、冷間成形、鋳造)は、表面の均一性、滑らかさ、および美観を向上させるために、表面仕上げ処理が施されることが多い。 

  • CNC研削: 表面の跡、溶接痕、傷、欠陥などを除去するために使用されます。
  • 研磨: 研磨された表面は粗さを大幅に低減し、ステンレス鋼部品に光沢のある鏡面仕上げを施すことができます。
  • 電気めっき: ニッケル、クロム、亜鉛、その他の二次金属は、ステンレス鋼部品にメッキすることができます。(続きを読む: 無電解ニッケルめっきとステンレス鋼の比較)
  • ビーズブラスト: ステンレス鋼部品に均一で低反射性の質感を与えるのに適しています。
  • パッシベーションこれは、清浄な不動態表面を実現し、耐食性を向上させるための化学処理手法です。

 

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生産を開始する前に、ステンレス鋼部品の主要要件を確認してください。 グレード選定、被削性、寸法公差、生産量、仕上げ要件これらの要因は、適切な製造プロセス、材料の状態、コスト、および最終部品の性能に影響を与える可能性があります。 

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参考情報 

  1. https://www.nciclean.com/documents/Stainless%20Steel.pdf
  2. https://www.atlassteels.com.au/documents/Atlas%20Grade%20datasheet%20-%20all%20datasheets%20rev%20Aug%202013.pdf
  3. https://steel-sci.com/assets/outokumpu-stainless-steel-handbook.pdf
  4. https://store.astm.org/a0380_a0380m-17.html
  5. https://www.secotools.com/article/challenges_in_stainless_steel
  6. https://worldstainless.org/wp-content/uploads/2025/02/Module_05_Corrosion_Resistance_of_Stainless_Steels_en.pdf