JIS G4304 SUS304J1 ステンレス鋼:固溶化処理材の特性とニッケル低減グレード
JIS G4304 SUS304J1 ステンレス鋼の概要
SUS304J1は、ニッケル含有量を削減(Ni: 6.0–8.0%)し、銅(Cu: 1.0–2.5%)を添加することでオーステナイト組織を安定化させた、資源・コスト対策型のJIS独自グレードです。JIS G4304規格準拠、固溶化処理状態の特性を示します。SUS304と同等の耐食性・成形性を維持しながら、ニッケル価格変動リスクを低減できるメリットがあります。
主な特徴
- Ni含有量削減(SUS304: 8.0–10.5% → SUS304J1: 6.0–8.0%)
- Cu添加(1.0–2.5%)によりオーステナイト安定化・加工硬化抑制
- SUS304と同等の耐食性(大気、淡水、弱酸・弱アルカリ)
- SUS304より加工硬化しにくく、深絞り・複雑成形に有利
- 固溶化処理後は非磁性
- 溶接性:良好(SUS308L系フィラー使用)
物理的・機械的・熱的・電気的特性
一般物性(23℃)
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 密度 | 7.9 – 8.2 g/cm³ | オーステナイト系として典型的 |
機械的特性(23℃、固溶化処理後)
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| ヤング率(弾性率) | 195 GPa | オーステナイト系として典型的 |
| 引張強さ | 450 MPa | SUS304よりやや低い(JIS最小値:450 MPa以上) |
| 0.2%耐力 | 155 MPa | SUS304より低い(JIS最小値:155 MPa以上) |
| 伸び(A5) | 40 % | JIS最小値:40%以上 |
| ブリネル硬度 | 187 HB | 最大値:187 HB以下 |
| ロックウェルB硬度 | 90 HRB | 最大値:90 HRB以下 |
| ビッカース硬度 | 200 HV | 最大値:200 HV以下 |
| ポアソン比 | 0.30 | オーステナイト系として典型的 |
| せん断弾性率 | 77 GPa | オーステナイト系として典型的 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | 23℃ | 1.7–1.9 × 10⁻⁵ 1/K | オーステナイト系として典型的 |
| 融点 | — | 1230–1480 ℃ | オーステナイト系として典型的 |
| 比熱容量 | 23℃ | 440 J/(kg·K) | オーステナイト系として典型的 |
| 熱伝導率 | 23℃ | 11–21 W/(m·K) | オーステナイト系として典型的 |
電気的特性(23℃)
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 8.5 × 10⁻⁷ Ω·m | オーステナイト系として典型的 |
製造履歴
処理状態:固溶化処理済み(1010–1150℃急冷)
化学成分比較(代表値、質量%)
| 元素 | SUS304 | SUS304J1 | SUS304J2 |
|---|---|---|---|
| C | ≤0.08 | ≤0.08 | ≤0.08 |
| Si | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤1.00 |
| Mn | ≤2.00 | ≤2.00 | ≤2.00 |
| P | ≤0.045 | ≤0.045 | ≤0.045 |
| S | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.030 |
| Ni | 8.00–10.50 | 6.00–8.00 | 1.00–3.00 |
| Cr | 18.00–20.00 | 17.00–19.00 | 16.00–18.00 |
| Cu | — | 1.00–2.50 | 1.00–3.00 |
| N | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 |
用途と適用例
- キッチンシンク・流し台(深絞り成形品)
- 建築内外装材(パネル、ルーバー、手すり)
- 家電外装・構造部品(洗濯槽、冷蔵庫パネル)
- 自動車部品(マフラー外装、トリム部品)
- 一般配管・タンク(耐食性要求が標準的な環境)
SUS304との使い分け指針
SUS304J1は、ニッケル価格高騰時のコストメリットが大きい一方、以下の用途ではSUS304継続推奨です。
- 高温環境(400℃以上)での長期使用 → SUS304HまたはSUS316
- 塩化物濃度高い環境(海水、海岸付近) → SUS316L
- 高強度要求構造材 → SUS304N1/N2またはSUS301L
- 極低温用途(-196℃) → SUS304/304L(実績豊富)
一般的な耐食・成形用途では、SUS304J1はSUS304の代替として十分な性能を発揮します。
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