JIS G4303 SUS403 マルテンサイト系ステンレス鋼：焼入れ焼戻し材の特性と用途
JIS G4303 SUS403 の概要
JIS G4303（ステンレス鋼棒）に規定される SUS403 は、13%Cr 系マルテンサイト系ステンレス鋼の基本グレードです。焼入れ・焼戻し（QT）処理により高強度・高硬度を得られ、耐食性は一般的な大気環境・淡水・弱酸性環境に適します。SUS410 より炭素含有量がやや低く、溶接性・加工性に優れます。主にポンプ軸、バルブ軸、タービンブレード、ボルト・ナット、一般機械部品に使用されます。
化学成分（代表値、質量%）
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 基準値 | 0.15 以下 | 1.00 以下 | 1.00 以下 | 0.040 以下 | 0.030 以下 | 11.50〜13.00 | 0.60 以下 |
物理的・機械的・熱的・電気的特性（焼入れ焼戻し材）
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.6 〜 7.7 g/cm³ | マルテンサイト系ステンレスとして典型的 |
機械的特性（常温・QT材）
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| ヤング率（弾性率） | 23.0 °C | 220 GPa | マルテンサイト系として典型的 |
| 伸び（A5） | 23.0 °C | 25 % | |
| ブリネル硬さ | 23.0 °C | 170 HB | |
| ポアソン比 | 23.0 °C | 0.30 | マルテンサイト系として典型的 |
| 絞り（断面収縮率） | 23.0 °C | 55 % | |
| 剛性率（せん断弾性率） | 23.0 °C | 77 GPa | マルテンサイト系として典型的 |
| 引張強さ | 23.0 °C | 590 MPa | |
| 降伏強さ（Rp0.2） | 23.0 °C | 390 MPa |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | 23.0 °C | 1.0E-5 〜 1.5E-5 1/K | マルテンサイト系として典型的 |
| 融点 | — | 1370 〜 1530 °C | マルテンサイト系として典型的 |
| 比熱容量 | 23.0 °C | 460 J/(kg·K) | マルテンサイト系として典型的 |
| 熱伝導率 | 23.0 °C | 14 〜 31 W/(m·K) | マルテンサイト系として典型的 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 23.0 °C | 6.0E-7 Ω·m | マルテンサイト系として典型的 |
熱処理条件（代表例）
| 工程 | 温度 | 冷却法 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 焼入れ | 950〜1050°C | 油冷・空冷 | マルテンサイト化・高硬度化 |
| 焼戻し | 600〜750°C | 空冷 | 靭性確保・応力除去・硬度調整 |
| 焼鈍（軟化） | 800〜900°C | 炉冷 | 機械加工性向上・最大軟化 |
加工性と溶接性
- 機械加工性：焼鈍材で良好。焼入れ焼戻し材は硬度が高いため、超硬工具・コーティング工具推奨。
- 溶接性：マルテンサイト系のため溶接割れ感受性大。予熱（200〜300°C）・後熱処理（650〜750°C）必須。被覆アーク溶接は SUS410 系溶接棒、TIG/MIG は SUS410 系ワイヤ使用。
- 冷間加工性：焼鈍材で可能。加工硬化しやすいため工程焼鈍が必要な場合あり。
耐食性
- 大気・淡水・弱酸・弱アルカリ環境：良好
- 海水・塩化物環境：孔食・隙間腐食のリスクあり（SUS304 等オーステナイト系に劣る）
- 強酸・強アルカリ：不向き
- 表面仕上げ（バフ研磨・電解研磨）により耐食性向上
主な用途
- ポンプ・圧縮機・タービンの軸・羽根・インペラ
- バルブステム・シート・ディスク
- ボルト・ナット・スタッドボルト等の高強度締結部品
- 食品機械部品（接触部）、医療器具部品
- 一般機械構造部品（ギヤ、ピニオン、カム等）
関連グレードとの比較
| グレード | C% | 特徴 | 主用途 |
|---|---|---|---|
| SUS403 | ≤0.15 | 溶接性良、汎用性高 | ポンプ軸、バルブ、一般機械 |
| SUS410 | 0.08〜0.15 | 標準マルテンサイト系 | 同上、より広範囲 |
| SUS420J1 | 0.16〜0.25 | 高硬度・耐摩耗性 | 刃物、金型、耐摩耗部品 |
| SUS431 | 0.12〜0.22 | 高強度・高靭性・耐食性向上 | 航空機部品、高圧バルブ |
関連規格
- ASTM A276 Type 403 / A479 Type 403
- AISI 403 / UNS S40300
- ISO 683-13 / EN 10088-3
金属
- JIS G4311 SUH600：焼入れ焼き戻しマルテンサイト系ステンレス鋼の性能と特性
- JIS G4311 SUH616 焼入れ焼き戻し鋼：プレミアムマルテンサイト系グレード
- JIS G4311 SUH1 グレード：焼入れ焼き戻しマルテンサイト系ステンレス鋼の仕様
- JIS G4303 SUS431 焼入れ焼戻し材 – 高強度マルテンサイト系ステンレス鋼
- JIS G4303 SUS410 マルテンサイト系ステンレス鋼：焼入れ焼戻し材の特性と用途
- JIS G4303 SUS410F2 切削性向上マルテンサイト系ステンレス鋼：特性と用途
- JIS G4303 SUS410J1 高強度マルテンサイト系ステンレス鋼：特性・熱処理・用途
- JIS G4303 SUS416 快削マルテンサイト系ステンレス鋼：特性・切削性・用途
- JIS G4303 SUS420F 高硬度快削マルテンサイト系ステンレス鋼：特性・熱処理・用途
- JIS G4303 SUS420F2 超高硬度快削マルテンサイト系ステンレス鋼：特性と用途
- JIS G4303 SUS420J1：焼入れ焼き戻しマルテンサイト系ステンレス鋼の特性と用途