ステンレス鋼とステンレス鋼のグレードの種類
ステンレス鋼は、金属に高い耐食性を与える10〜30%のクロムを含む鉄-クロム合金です。ステンレス鋼には多くのグレードがありますが、規則的に使用されているのはわずか12個程度です。例えば、クロムニッケル成分と低炭素を有するAISIタイプ304 SSは、その優れた耐食性、洗浄性、成形性で人気があり、台所の流し台などの多くの日用品に人気があります。合金元素であるモリブデンを含むAISIタイプ316SSは、タイプ304よりも化学的攻撃に対してさらに耐性があり、工業環境で見られる海水、塩水、硫酸、およびその他の腐食性物質への暴露に役立ちます。この記事では、ステンレス鋼の一般的なグレードのいくつかと、これらのグレードが優れている設定について簡単に説明します。
ステンレス鋼の主な種類は次のとおりです。
- フェライト系
- マルテンサイト系
- オーステナイト系
- デュプレックス
フェライト系ステンレス鋼
鋼合金にクロム(> 17%)を添加すると、合金のフェライト相が安定し、非常に強力ではないにしても、非常に耐食性の高い材料になります。熱処理では硬化できませんが、冷間加工して硬度を上げることができます。安価なグレードであり、耐食性、延性、成形性、コストが重要であり、強度が問題とならない厨房機器、建築/装飾用途などによく使用されます。
マルテンサイト系ステンレス鋼
クロム-鉄合金に炭素(最大2%)を追加すると、合金の焼入れ性が向上します。鉄-炭素マルテンサイトのレベルまで硬化することはできませんが、マルテンサイト系ステンレス鋼は、錆びにくいカトラリー、外科用器具、ボールバルブ、シートなどを製造するために十分に硬化させることができます。マルテンサイト系ステンレス鋼は、特殊な用途で使用される傾向があります。たとえば、AISIタイプ410は食品機械部品、ポンプシャフトなどの製造に使用され、タイプ403はタービンなどの高熱用途に使用されます。タイプ416は自由加工と見なされ、すべてのステンレス鋼の中で最高の加工特性を備えています。多くの旋削SS部品に使用されています。マルテンサイト系ステンレス鋼は磁性があり、炭素含有量が高いため、溶接が困難です。
オーステナイト系ステンレス鋼
ニッケル(8-20%)をクロム-鉄合金に加えると、室温でオーステナイト性で、腐食に耐える面心立方構造を持ち、磁場が軟磁石の1つである鋼が生成されます(つまり、電界で磁化されますが、恒久的ではありません)。これらの鋼は炭素含有量が比較的少ないため、溶接可能です。このグループは、すべてのステンレス鋼、特にタイプ302の中で最も一般的に使用されます。経済的な304は、食品グレードと呼ばれることもあり、溶接関連の腐食が懸念される汎用の耐食性アプリケーションに使用されます。改良された耐食性316は工業用途に使用され、オーステナイト系ステンレス鋼の中で最も耐食性があると考えられています。グレードの後の「L」は、最も過酷な溶接条件での溶接性の向上を示します。航空宇宙用途で人気のあるタイプ321のように、チタンを追加することで耐熱性が向上します。
PHSSと呼ばれることもあり、15-5、17-4、17-7 PHなどの識別子を持つ比較的新しいグレードのステンレス鋼は、析出硬化されます。この特別な熱処理プロセスにより、応力腐食割れに対する金属の耐性が向上します。これらのPHSSには、オーステナイト系、マルテンサイト系、およびその中間にあるものがあります。 A-286合金は、いわゆる超合金の最初のものの1つでした。
二相ステンレス鋼
二相鋼は、フェライト相とオーステナイト相の両方を組み合わせた構造を持っており、オーステナイト系鋼のほぼ2倍の強度を与えます。オーステナイト系ステンレス鋼と同様の優れた耐食性と溶接性を備えているため、オフショアプラットフォームや、強度が不可欠な圧力容器など、さまざまな特殊用途で使用されます。
ステンレス鋼グレードの概要
以下の表1は、AISIステンレス鋼の多く、それらの強度、および一般的な用途を示しています。接尾辞が付いた鋼の一部(L、Sなど)は含まれていません。また、特殊なPHSSの多くも含まれていません。
グレードリファレンス | ステンレス鋼タイプ | 長所、特性、およびアプリケーションの説明 |
201 | オーステナイト系 | 食器に使用される301に相当する低ニッケル |
202 | オーステナイト系 | 台所用品に使用される302に相当する低ニッケル |
205 | オーステナイト系 | スピンフォーミング用の低加工硬化 |
301 | オーステナイト系 | トレーラーボディ、ファスナー用のより高い加工硬化 |
302 | オーステナイト系 | 汎用グレード |
303 | オーステナイト系 | ねじ加工用の302の無料加工バージョン |
304 | オーステナイト系 | 低炭素、経済的なグレード、耐海水性はありませんが溶接可能 |
304L | オーステナイト系 | 超低炭素により、溶接後の腐食に対する耐性が向上します |
305 | オーステナイト系 | スピンフォーミング用の低加工硬化 |
308 | オーステナイト系 | 溶接棒/ワイヤー用の耐食性/耐熱性のためのより高い合金含有量 |
309 | オーステナイト系 | 熱交換器用の高温、耐スケール性 |
310 | オーステナイト系 | 高温、耐スケール性、炉用 |
314 | オーステナイト系 | 放射管用のスケールに対する高い耐性 |
316 | オーステナイト系 | 海水中の耐食性を向上させるためのモリブデンの増加 |
316L | オーステナイト系 | 溶接後の耐食性を向上させるための316の低炭素バージョン |
317 | オーステナイト系 | 316を超える耐食性と耐クリープ性の向上 |
321 | オーステナイト系 | 高温性能を向上させる304の高チタンバージョン |
329 | オーストフェライト系 | 耐食性が向上した316などの一般的な耐食性 |
330 | オーステナイト系 | 浸炭、酸化、熱衝撃に耐性があり、熱処理器具用 |
347 | オーステナイト系 | ジェットエンジンコンポーネント用の321のより高いクリープ強度バージョン |
348 | オーステナイト系 | 原子力サービス用の321の低保持バージョン |
384 | オーステナイト系 | 低冷間加工硬化、ボルト、ねじ用 |
403 | マルテンサイト系 | タービングレード、蒸気タービンブレード用 |
405 | フェライト系 | 403の硬化不可能なグレード |
409 | マルテンサイト系 | 汎用、熱処理を必要としない構造用 |
410 | マルテンサイト系 | 汎用、シャフト、自動排気などの機械部品用 |
414 | マルテンサイト系 | ばね用の高い焼入れ性 |
416 | マルテンサイト系 | 410の無料加工バージョン |
420 | マルテンサイト系 | 手術器具用の410の高炭素修飾 |
422 | マルテンサイト系 | タービンブレードの場合、1200°Fまでの温度で高強度 |
429 | フェライト系 | 430よりも優れた溶接性を示します |
430 | フェライト系 | クロムタイプ、非硬化、焼きなましバスケット、食器洗い機用 |
431 | マルテンサイト系 | ビーターバー用の特別な目的、硬化可能 |
434 | フェライト系 | 道路の塩分に対する高い耐性のために430を変更 |
436 | フェライト系 | 自動車用トリム用の一般的な耐食性および耐熱性グレード |
440A、B、C | マルテンサイト系 | ベアリングボールの作成に使用する、ステンレス鋼グレードの最高の焼入れ性 |
442 | フェライト系 | 炉用の高温および耐スケール性 |
446 | フェライト系 | 高温およびスケール耐性、断続的に使用する場合、高温計チューブ |
501 | マルテンサイト系 | 石油化学機器用の高強度で耐熱性 |
502 | フェライト系 | 石油化学機器向けの高延性で耐熱性 |
概要
この記事では、一般的なステンレス鋼の主な種類と一般的なグレードの概要を説明しました。追加製品の詳細については、他のガイドを参照するか、Thomas Supplier Discovery Platformにアクセスして、潜在的な供給元を見つけるか、特定の製品の詳細を表示してください。
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