DIN 1654-5 X6CrNiTi18-10 冷間引抜ステンレス鋼｜優れた耐食性と高強度を両立
概要
DIN 1654-5 規格の X6CrNiTi18-10（材料番号 1.4541、AISI 321 相当） は、チタン（Ti）安定化オーステナイト系ステンレス鋼として、優れた耐食性と高強度を兼ね備えた冷間引抜材です。チタンの添加により炭化クロムの析出を抑制し、溶接熱影響部や 450～850℃ の感作化温度域での粒界腐食耐性を大幅に向上させています。本材は冷間引抜により加工硬化を利用した高強度化が図られており、引張強さ 730 MPa を実現しています。
主な特長
- チタン安定化による卓越した耐粒界腐食性（溶接後も安心）
- 冷間引抜により高強度化（引張強さ 730 MPa）を達成
- 酸化性酸、有機酸、水、大気環境に対する優れた耐食性
- 連続使用温度：最高 550℃（粒界腐食誘発物質の影響を避ける）
- 低温靭性に優れ、-100℃ 以下でも使用可能
典型的な用途
- 化学・石油化学プラントの配管・バルブ・継手
- 食品・油脂・石鹸工業の衛生的な機器部品
- 高強度が要求されるステンレスねじ、ボルト、ナット、冷間鍛造部品
- 排気ガス系部品、熱交換器、ボイラー管
- 航空機・自動車の高温部品
化学成分（質量%）
| 元素 | 範囲 |
|---|---|
| 炭素 (C) | ≤ 0.08 |
| クロム (Cr) | 17.0 – 19.0 |
| ニッケル (Ni) | 9.0 – 12.0 |
| チタン (Ti) | 5×C% ～ 0.70 |
| マンガン (Mn) | ≤ 2.0 |
| シリコン (Si) | ≤ 1.0 |
| リン (P) | ≤ 0.05 |
| 硫黄 (S) | ≤ 0.03 |
| 鉄 (Fe) | 残部 |
物理的・機械的・熱的・電気的特性
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 密度 | 20℃ | 7.93 g/cm³ |
機械的特性（代表値）
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| ヤング率（弾性率） | -100℃ | 206 GPa |
| 20℃ | 196 – 199.26 GPa | |
| ポアソン比 | 20℃ | 0.29 |
| 100℃ | 0.30 | |
| 断面収縮率 | 20℃ | 55 % |
| せん断弾性率 | 20℃ | 77.22 GPa |
| 引張強さ | 20℃ | 730 MPa |
※ ヤング率・せん断弾性率・ポアソン比は高温までデータあり（最大 1000℃）。詳細表は技術データシート参照。
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 線膨張係数 | 20℃ | 1.61×10⁻⁵ 1/K | |
| 200℃ | 1.70–1.75×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500℃ | 1.80–1.85×10⁻⁵ 1/K | ||
| 比熱容量 | 20℃ | 472 J/(kg·K) | |
| 熱伝導率 | 20℃ | 14.3 W/(m·K) | |
| 熱拡散率 | 20℃ | 3.8 mm²/s | |
| 最高使用温度（長期） | – | 0 – 550℃ | 粒界腐食誘発物質を避ける |
| 融点 | – | 1375 – 1450℃ | オーステナイト系ステンレス鋼として典型的 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 20℃ | 7.1×10⁻⁷ Ω·m |
| 電気抵抗率 | 500℃ | 1.02×10⁻⁶ Ω·m |
加工・熱処理のポイント
- 冷間加工・冷間引抜： 加工硬化を利用して高強度化。段階的加工と中間焼鈍（950～1050℃、急冷）で成形性を確保。
- 熱間加工： 900～1150℃。加工後は必ず固溶化処理（1000～1100℃、水冷）を行う。
- 溶接性： 優れる。全工法適用可。チタン安定化により溶接後も粒界腐食耐性を維持。フィラー材：1.4551 (347) または同質材。
- 表面処理： 電解研磨、酸洗い、パシベーションで耐食性を最大化。
関連規格・相当材質
| 規格 | 記号・番号 |
|---|---|
| DIN EN 10088-3 | 1.4541 / X6CrNiTi18-10 |
| AISI / ASTM | 321 / UNS S32100 |
| JIS G 4303 | SUS 321 |
| ISO 15510 | X6CrNiTi18-10 |
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DIN 1654-5 X6CrNiTi18-10 冷間引抜・焼入れステンレス鋼｜特性・用途・データシート
DIN 1654-5 X6CrNiTi18-10 焼入れ・焼戻しステンレス鋼｜高性能用途向けデータシート
金属
- EN 10263-4 38Cr2鋼：冷間引抜、焼鈍、球状化セメンタイト、軽スキンパス
- EN 10263-4 グレード 41Cr4 鋼：球状化セメンタイト用焼鈍・冷間引抜き・表面品質向上
- EN 10263-4 グレード 42CrMo4：冷間引抜き・球状化セメンタイト用焼鈍鋼
- EN 10263-4 46Cr2鋼 – 冷間引抜き、球状化セメンタイト用焼鈍、ライトスキンパス仕上げ
- EN 10263-4 Cq35鋼 – 冷間引抜き、焼鈍、球状化セメンタイト、スキンパス仕上げ
- DIN 1654-5 X3CrNiCu18-9ステンレス鋼 – 冷間引抜き、焼入れ・軽スキンパスで高性能
- X5CrNi18-12 ステンレス鋼 – DIN 1654-5 グレード、冷間引抜・焼入れスキンパス仕上げ
- DIN 1654-5 X6CrNiMoTi 17-12-2：冷間引抜・焼入れ・精密表面処理鋼
- DIN 1654-5 X2CrNiN18-10：高温化学用途向けプレミアム冷間引抜・焼入れ鋼
- DIN 1654-5 X3CrNiCu18-9：プレミアム冷間引抜・旋削加工オーステナイト系ステンレス鋼
- DIN 1654-5 X5CrNi18-12：プレミアム冷間引抜・焼入れオーステナイト系ステンレス鋼