304 と 316 ステンレス鋼の違い

304 および 316 ステンレス鋼は、最も一般的に使用される 2 つのステンレス鋼グレードです。どちらのグレードにも十分な量のクロムとニッケルが含まれています。このため、それらは熱、摩耗、および腐食に対して繁栄します.

ただし、304 ステンレス鋼と 316 ステンレス鋼を区別するのは難しい場合があります。両者の違いは目視検査では判断できないからです。各合金を検証するには、材料試験報告書 (MTR) が必要になるか、XRF 分光計を使用して各金属を認証する必要があります。それらには多くの類似点がありますが、それぞれのいくつかの固有の特性は、意図した用途の品質と寿命に影響を与える可能性があります.特定の用途に最適な金属を知ることが重要です。

この記事では、304 ステンレス鋼と 316 ステンレス鋼を比較対照し、それぞれの理想的な用途について詳しく説明します。

304 対 316 ステンレス鋼:基本的な特性の類似点と相違点

以下では、304 ステンレス鋼と 316 ステンレス鋼の本質的な物理的、化学的、機械的、機械的特性の類似点と相違点について詳しく説明します。

物理的特性

	304 ステンレス鋼	316 ステンレス鋼
融点	1450℃	1400℃
密度	8.00 g/cm^3	8.00 g/cm^3
熱膨張	17.2 x10-6/K	15.9 x 10^-6
弾性係数	193 GPa	193 GPa
熱伝導率	16.2 W/m.K	16.3 W/m.K

304 と 316 の両方のステンレス鋼合金は、同じように密度が高く、弾力性があり、熱伝導率に反応します。ただし、304 ステンレス鋼は 316 ステンレス鋼よりも融点が高く、熱伝導率が優れています。それにもかかわらず、両方の合金は、最高 1,598°F までの断続的な使用と 1,697°F での連続使用において優れた耐酸化性を示します。

化学組成

304 ステンレス鋼には 18% のクロムと 8% のニッケルが含まれていますが、316 ステンレス鋼には 16% のクロム、10% のニッケル、および 2% のモリブデンが含まれています。 316 ステンレス鋼のモリブデンは、304 ステンレス鋼よりも耐食性に優れていますが、同様に高価です。

機械的特性

	304 ステンレス鋼	316 ステンレス鋼
引張強度	500-700 MPa	400-620 MPa
伸び	最小 45%	最小 45%
硬度 (ブリネル)	最大 215 HB	最大 149 HB
ストレスの証明	230MPa	210MPa

上の表に示されているように、両方の合金は高い引張強度を持っています。ただし、316 ステンレス鋼のモリブデンにより、さらに高い強度と耐久性が得られます。ただし、304 ステンレス鋼はより可鍛性があります。

機械加工性と溶接性

アメリカ鉄鋼協会 (AISI) によって設定された基準によると、304 および 316 ステンレス鋼の機械加工性等級はそれぞれ 70 および 60 であり、前者は後者よりも機械加工が容易であることを意味します。このため、304 ステンレス鋼にはさまざまな仕上げがあり、滑らかで光沢のある外観が必要な用途 (車のフェンダーやサービング トレイなど) に最適です。

304 と 316 の両方のステンレス鋼は加工硬化しやすいため、特別な機械加工が必要です。これらの合金を高送り速度でゆっくりと加工することが不可欠です。鋭利な工具を使用する必要があり、摩耗し始めたらすぐに交換する必要があります。どちらの種類のステンレス鋼も、高度な工業用鋸と、超硬合金または高速度鋼で構成された高速工具を必要とします。

304 対 316 ステンレス鋼の溶接性は、炭素含有量に依存します。両方の合金の炭素含有量は 0.08% です。ただし、合金元素の全体的な違いにより、316 ステンレス鋼はすべての標準的な溶接方法で簡単に溶接できます。溶接後の 316 ステンレス鋼部品は、腐食を防ぐために焼きなましが必要です。ただし、316L ステンレス鋼では、ポスト アニーリングは必要ありません。

304 および 316 ステンレス鋼の用途を理解する

300系ステンレス鋼は、優れた耐食性を提供することで知られています。ただし、アプリケーション環境は材料の選択に影響を与えます。

304 ステンレス鋼と 316 ステンレス鋼の耐食性をよりよく理解するために、2 つの表を用意しました。最初の表は、ISO 12944 によって提供されるさまざまな腐食性のカテゴリを示しています。 C5 は非常に高い)。 2 番目の表は、腐食等級に基づくこれらの金属の理想的な環境を表しています。

	グレード C1	グレード C2	グレード C3	グレード C4	グレード C5
316 SS	✓	✓	✓	✓	✓
304 SS	✓	✓	✓	✓

316 ステンレス鋼は、モリブデン含有量が多いため、海洋環境で広く使用されています。モリブデンは、高温での塩化物、臭化物、脂肪酸などの化学的攻撃に対する耐性を提供するため、316 ステンレス鋼は化学処理装置に適しています。また、モリブデンは 316 ステンレス鋼を金属汚染から保護します。これは、食品および製薬業界にとって大きな課題です。

304 ステンレス鋼はクロムが豊富です。ニッケルと組み合わせることで、クロムは合金にさらなる強度を加え、特に酸化性酸に対する耐食性をさらに向上させます。これにより、304 ステンレス鋼はキッチンや食品用途で簡単に消毒できます。ただし、モリブデンがないため、316 合金とは異なり、過酷な環境下で腐食しやすくなります。 304 構造を塩化物環境にさらす危険を冒すと、クロム保護バリアの下に「孔食」が発生し、内部構造が損なわれる可能性があります。

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