300・400・500シリーズステンレス鋼:組成・特性・用途
鉄と炭素の合金である鋼は、現代産業の基盤です。その卓越した強度と耐久性により、自動車エンジンから巨大な橋梁まであらゆる用途に適しています。
特定の性能要件を満たすため、鋼は合金組成によって分類されます。例えばファスナーは、通常300、400、500シリーズの鋼から製造され、それぞれ異なる特性を持って様々な用途に適しています。
300シリーズ鋼:オーステナイト系、耐食性、加工硬化型
300シリーズ鋼は、クロム(18〜20%)とニッケル(8〜10%)を豊富に含むオーステナイト合金です。この組成のため、熱処理ではなく加工硬化によってのみ硬化可能です。高クロム・高ニッケル含有により優れた防錆・耐酸化性を発揮し、厨房機器、医療機器、外装構造部材に広く採用されています。
400シリーズ鋼:フェライト/マルテンサイト系、熱処理硬化型、高強度
400シリーズ鋼は、より高いクロム(12〜15%)とマンガン(1〜3%)を含みます。300シリーズとは異なり、熱処理で硬化可能で、引張強度と耐摩耗性が向上します。ただし、クロム含有量が高いため湿潤環境では腐食しやすく、保護コーティングが施されることが多々あります。自動車部品、重工業用工具、機械ハウジングなどで一般的です。
500シリーズ鋼:高クロム合金、卓越した耐熱性
500シリーズ鋼は、さらに高いクロム含有量(50〜70%)を誇り、1,000°F(540°C)以上の温度に耐えるよう設計されています。排気マニホールド、炉部品、タービンブレードなどの高温用途で頻繁に使用されます。熱変形に対する耐性に優れますが、強度と延性は300や400シリーズより劣ります。
100、200、600シリーズなども存在しますが、市場に出回るファスナーの大半は依然として300、400、500シリーズ合金で作られています。
シリーズを問わず、すべての鋼は基本的に鉄と炭素で構成され、微量の他元素を添加して機械的・化学的特性を調整しています。
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