JIS G4303 SUS410L フェライト系ステンレス鋼：溶接性・成形性に優れた低炭素グレード
JIS G4303 SUS410L の概要
JIS G4303 に規定される SUS410L は、SUS410 系成分をベースに炭素・窒素を極低減（C≤0.03%、N≤0.025%）し、チタン（Ti）またはニオブ（Nb）を添加して安定化したフェライト系ステンレス鋼です。焼鈍材として供給され、溶接熱影響部の靭性低下（粒成長・マルテンサイト生成）を抑制し、優れた溶接性・成形性・耐食性を両立しています。自動車排気系部品の溶接構造材として広く採用されています。
化学成分（代表値、質量%）
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ti+Nb | N |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 基準値 | 0.030 以下 | 1.00 以下 | 1.00 以下 | 0.040 以下 | 0.030 以下 | 11.50〜13.50 | 0.10〜0.60 | 0.025 以下 |
物理的・機械的・熱的・電気的特性（焼鈍材）
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.6 〜 7.8 g/cm³ | フェライト系として典型的 |
機械的特性（常温・焼鈍材）
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| ヤング率（弾性率） | 23.0 °C | 220 GPa | フェライト系として典型的 |
| 伸び（A5） | 23.0 °C | 22 % | |
| ブリネル硬さ | 23.0 °C | 183 HB | |
| ポアソン比 | 23.0 °C | 0.30 | フェライト系として典型的 |
| 絞り（断面収縮率） | 23.0 °C | 60 % | |
| 剛性率（せん断弾性率） | 23.0 °C | 77 GPa | フェライト系として典型的 |
| 引張強さ | 23.0 °C | 360 MPa | |
| 降伏強さ（Rp0.2） | 23.0 °C | 195 MPa |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | 23.0 °C | 9.3E-6 〜 1.2E-5 1/K | フェライト系として典型的（オーステナイト系より低い） |
| 融点 | — | 1425 〜 1530 °C | フェライト系として典型的 |
| 比熱容量 | 23.0 °C | 420 〜 586 J/(kg·K) | フェライト系として典型的 |
| 熱伝導率 | 23.0 °C | 11 〜 22 W/(m·K) | フェラ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 〜 7.5E-7 Ω·m | フェライト系として典型的 |
熱処理
- 焼鈍：750〜850°C で保持後、空冷または炉冷。軟化・応力除去・Ti/Nb析出による安定化。
- 安定化処理：900〜950°C 短時間保持後、急冷。Ti/Nb を固溶させ、後工程での析出制御。
- マルテンサイト変態しないため焼入れ硬化不可。
加工性と溶接性
- 機械加工性：フェライト系として良好。切りくず分断性に注意（ブレーカ付き工具推奨）。
- 溶接性：フェライト系ステンレス鋼中で最良クラス。超低C・NとTi/Nb安定化により、溶接熱影響部の粒成長・マルテンサイト生成・475°C脆化を強力に抑制。予熱不要（厚板・高拘束部は 100〜150°C）。溶接材：SUS410L 用（Ti/Nb含有）または SUS309/312 系。
- 冷間成形性：優れる。加工硬化率低く、深絞り・ストレッチフランギング・ロールフォーミング好適。リケージング（リバース加工）にも強い。
耐食性と高温特性
- 大気・淡水・酸化性環境：良好
- 塩化物環境での SCC（応力腐食割れ）：フェライト系の利点で感受性極めて低い
- 高温酸化抵抗性：800〜900°C まで良好。排気ガス環境（熱疲労・酸化・硫化）に強い
- 耐食性は SUS430 より劣る（Cr 含有量低いため）が、溶接部を含む総合耐食性では優位
主な用途
- 自動車排気系：エキゾーストマニホールド、フロントパイプ、触媒コンバータケース、マフラー外殻、EGRクーラー部品（溶接組立部品）
- 熱交換器・ボイラー：溶接構造の伝熱管・ヘッダー・フィン
- 石油・化学プラント：溶接配管・容器（高温酸化・硫化環境）
- 家電・厨房機器：オーブン・ストーブ・給湯器の燃焼・排気部品
フェライト系ステンレス鋼グレード比較（溶接構造用途）
| グレード | C% | 安定化元素 | 溶接靭性 | 耐食性 | 高温酸化 | 主用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SUS405 | ≤0.08 | Al | 良 | △ | 優 | 排気系、熱交換器 |
| SUS409 | ≤0.03 | Ti | 良〜優 | ○ | 良 | 自動車マフラー、排気管 |
| SUS410L | ≤0.03 | Ti/Nb | 優（最高クラス） | ○ | 良 | 排気系溶接構造、マニホールド |
| SUS430 | ≤0.12 | — | 劣（粒成長大） | 優 | 良 | 装飾、家電、非溶接部品 |
| SUS436 | ≤0.12 | Nb | 良 | 優 | 良 | 耐食性要求溶接部品 |
| SUS444 | ≤0.025 | Ti+Nb+Mo | 優 | 優（Mo添加） | 優 | 高耐食溶接配管、熱交換器 |
関連規格
- ASTM A240 Type 410L / A268 TP410L
- UNS S41003
- ISO 683-13 / EN 10088-2 (1.4003 相当)
- JIS G3446（機械構造用ステンレス鋼管）
金属
- JIS G4311 SUH446 焼鈍材：包括的技術仕様
- JIS G4305 SUS429J1 焼鈍材：フェライト系ステンレス鋼の特性と仕様
- JIS G4303 SUS430F 焼鈍鋼 – マルテンサイト系ステンレスの特性と仕様
- JIS G4303 SUS434 焼鈍材 – フェライト系ステンレス鋼の特性と仕様
- JIS G4303 SUS447J1 焼鈍材 – 高耐食フェライト系ステンレス鋼
- JIS G4303 SUSXM27 焼鈍材 – 高性能フェライト系ステンレス鋼
- JIS G4304 SUS429J1 焼鈍材 – フェライト系ステンレス鋼の詳細仕様
- JIS G4303 SUS405 フェライト系ステンレス鋼：焼鈍材の特性と用途
- JIS G4303 SUS430：焼鈍フェライト系ステンレス鋼の特性と用途
- SUS430LX 焼鈍材グレード – JIS G4305 フェライト系ステンレス鋼
- JIS G4305 SUS434 焼鈍ステンレス鋼 – 特性と仕様