JIS G4304 SUS301J1 固溶化処理ステンレス鋼 - 特性と仕様
JIS G4304 SUS301J1 固溶化処理材の特性概要
SUS301J1はSUS301をベースにニッケルをさらに削減（4-6%）し、ニオブ（Nb）を添加して安定化した日本独自のオーステナイト系ステンレス鋼です。SUS301の高い加工硬化能を緩やかにし、延性と成形性を向上させつつ、コストダウン（Ni削減）を図ったグレードです。固溶化状態ではSUS301より高い引張強さと優れた延性を両立します。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 密度 | 23.0 ℃ | 7.9 - 8.2 g/cm³ | オーステナイト系ステンレス鋼の典型値 |
機械的特性（固溶化処理状態、23℃）
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|
| ヤング率（弾性係数） | 195 GPa | オーステナイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 伸び（A5） | 45 % | SUS301(40%)より優れた延性 |
| ブリネル硬度 | 187 HB | SUS301(207HB)より軟らかく加工しやすい |
| ロックウェル硬度（Bスケール） | 90 HRB | |
| ビッカース硬度 | 200 HV | |
| ポアソン比 | 0.3 | オーステナイト系ステンレス鋼の典型値 |
| せん断弾性係数 | 77 GPa | オーステナイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 引張強さ | 570 MPa | SUS301(520MPa)より高い |
| 0.2%耐力 | 205 MPa | SUS301と同等 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 線膨張係数 | 23.0 ℃ | 1.7 - 1.9 × 10⁻⁵ 1/K | オーステナイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 融点 | - | 1230 - 1480 ℃ | オーステナイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 比熱容量 | 23.0 ℃ | 440 J/(kg·K) | オーステナイト系ステンレス鋼の典型値 |
| 熱伝導率 | 23.0 ℃ | 11 - 21 W/(m·K) | オーステナイト系ステンレス鋼の典型値 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|
| 電気抵抗率 | 23.0 ℃ | 8.5 × 10⁻⁷ Ω·m | オーステナイト系ステンレス鋼の典型値 |
加工履歴
本データは固溶化処理（solution treated）状態の材料に基づきます。固溶化処理条件：1010-1150℃で加熱後、水冷または急冷。
SUS301J1 の特長：Nb安定化と加工硬化挙動
ニオブ（Nb）添加による効果：
- 炭化物固定：NbCとして炭素を固定し、感作化（600-800℃でのCr炭化物析出）を防止
- 加工硬化の緩和：析出物が転位運動を適度に阻害し、SUS301のような急激な硬化を抑制
- 延性向上：均一な変形が可能で、伸び45%を達成
- リッジング抑制：面内異方性係数（Δr）が小さく、深絞り時の耳発生が少ない
加工硬化特性（SUS301との比較）
| 冷間加工率 | SUS301 引張強さ | SUS301J1 引張強さ | SUS301J1 伸び | 用途適性 |
|---|
| 0%（固溶化） | 520 MPa | 570 MPa | 45% | 深絞り、複雑成形 |
| 1/4硬 | 750-900 MPa | 700-850 MPa | 25-30% | 構造部品、中荷重バネ |
| 1/2硬 | 900-1100 MPa | 850-1000 MPa | 15-20% | 高強度構造、バネ |
| 3/4硬 | 1100-1300 MPa | 1000-1150 MPa | 8-12% | 高荷重バネ |
| 全硬 | 1300-1600 MPa | 1150-1300 MPa | 3-6% | 超高強度用途（限定的） |
主な用途
- 自動車構造部品：バンパービーム、サイドメンバー、リインフォースメント（1/4H-1/2H）
- 鉄道車両：車体外板、構造フレーム（軽量化・高強度化）
- 家電・建材：洗濯機外槽、冷蔵庫ドア、建築パネル（固溶化・1/4H）
- バネ・板金部品：中〜高荷重バネ、クリップ、ファスナー（1/2H-3/4H）
- 燃料電池・水素関連：セパレータ、マニホールド（成形性・強度・耐食性バランス）
選定ガイド：SUS301 / SUS301J1 / SUS304
| 要求特性 | 推奨グレード | 理由 |
|---|
| 最高強度バネ（>1300MPa） | SUS301 (FH) | 最大加工硬化能 |
| 高強度＋良好成形性（800-1100MPa） | SUS301J1 (1/2H-3/4H) | 硬化緩やか、割れにくい |
| 深絞り・複雑成形（固溶化〜1/4H） | SUS301J1 / SUS301 | J1はリッジング少、延性大 |
| 最高耐食性・非磁性・溶接構造 | SUS304 / SUS304L | Ni高、安定オーステナイト |
| コスト重視・中程度耐食・磁性許容 | SUS430 / SUS434 / SUS430LX | フェライト系、Niフリー |
