UGIMA® 4542 H925 - 高性能析出硬化型ステンレス鋼 (17-4PH 改良快削グレード)

UGIMA® 4542 は、UGITECH 社のみが製造する、改良快削性を有する析出硬化型ステンレス鋼ファミリーの最初の UGIMA® 製品です。その特性は UGI 4542 と同一ですが、快削性が大幅に向上しています：

• UGIMA® 4542 は新たな技術的進歩により、1.4542 型に対して大きな優位性を発揮します。
• UGI 4542 と比較して 20〜30% の生産性向上が得られます。

このステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼 1.4301/1.4307 (304/304L) と同等の優れた耐食性を提供するだけでなく、熱処理後には幅広い機械的特性を実現できる点でユニークです。

その性能 (冶金状態に基づく) により、高い引張強さが要求される用途から、高い衝撃靭性が必要な用途まで対応可能です。

微細組織はフェライト条帯を伴うマルテンサイト組織です。冶金状態によっては残留オーステナイトや銅析出物が微細組織の一部となることがあります。

特性

一般特性

特性	値
密度	7.86 g/cm³

機械的特性 (H925 状態、ASTM A564 基準最小値)

特性	値	備考
シャルピー衝撃値 (Vノッチ)	6.8 J	最小値、ASTM A564
弾性係数	197 GPa
伸び	10 %	最小値、ASTM A564
硬さ ブリネル	375.0 [-]	最小値、ASTM A564
硬さ ロックウェル C	38.0 [-]	最小値、ASTM A564
絞り	44.0 %	最小値、ASTM A564
引張強さ	1170 MPa	最小値、ASTM A564

化学組成

元素	含有量	備考
炭素 (C)	0.06	最大
クロム (Cr)	15.0 - 16.5 %
銅 (Cu)	3.0 - 4.0 %
マンガン (Mn)	1.0	最大
モリブデン (Mo)	0.5	最大
ニッケル (Ni)	4.0 - 5.0 %
ニオブ (Nb)	0.45	最大、最小: 5×C%
リン (P)	0.03	最大
ケイ素 (Si)	0.60	最大
硫黄 (S)	0.03	最大

技術的特性

適用分野

UGIMA® 4542 は以下の用途に適しています：

• レジャー船舶 (プロペラシャフト、継手)
• 食品加工 (搬送・移送装置)
• エネルギー生産 (原子力発電所)
• 建設および自動車産業

耐食性

UGIMA® 4542 は、ほとんどの腐食環境において 18Cr-8Ni オーステナイト系鋼と同等の優れた耐食性を提供します。この鋼の組織により、粒界腐食に対して不感であり、疲食および応力腐食に対しても高い耐性を持ちます。さらに、高い機械的特性と耐食性の組み合わせにより、優れた侵食腐食耐性も特筆されます。

ステンレス鋼と卑な材料 (アルミニウム、普通鋼) の組み立てが大気環境で使用される場合、環境電解質が存在しないため、ガルバニック腐食が発生・進行することはありません。「クリティカル」なケース (船舶用途での短時間浸漬、液体が溜まる箇所など) では、不活性シリコンシールによる絶縁がこの種の腐食防止に有効です。

必要に応じて、以下の脱汚染処理を推奨します：

• 硝酸 52% (36° Baumé) 1 体積
• 水 1 体積
• 常温
• 短時間
• 処理完了後、十分に洗浄

ステンレス鋼の耐食性は、腐食性雰囲気の組成 (塩化物濃度、酸化剤の有無、温度、pH、攪拌の有無など) および材料の表面状態 (金属粒子のない表面、研磨・硬化などの仕上げ) など多くの要因に依存します。塩水噴霧試験 (フランス規格 NFX 41002) など特定試験では注意が必要です (例: 腐食流出を引き起こすラベルを試験片に貼らないなど)。

環境	挙動
硝酸	良好
リン酸	制限付き使用
硫酸	制限付き使用
酢酸	普通
炭酸ナトリウム	普通
NaCl (塩水噴霧)	良好
湿気	優秀
海水	制限付き使用
油/ガス	制限付き使用

一般的な切削性

UGIMA® 4542 の切削性能は、介在物群の最適化により向上しています。

熱処理

ASTM A564/A564M および EN10088-3 に準拠。

1030〜1050°C で焼鈍後、UGIMA®4542 は約 35 HRC の軟質マルテンサイト組織を呈します。この状態で使用する場合、250〜300°C で 1〜2 時間の膨張処理を推奨します (機械的特性への影響は無視できるレベル)。

この析出硬化鋼は、焼鈍後の中温焼入れ焼戻しで硬化可能という特徴があります。約 480°C で 1 時間の焼戻しにより、約 42 HRC (衝撃値 3 daJ/cm²) の最大硬度が得られます。

軟化: 適用規格で定められた指示に従い、550〜760°C で焼戻しを行います。この軟化後に再硬化するには、再度焼鈍を行ってから中温焼入れ焼戻しを実施する必要があります。

焼鈍済みバーは部品として中温焼入れ焼戻しに適しています。軟化済みバーから採取した部品を硬化させるには、再度焼鈍操作を経てから中温焼入れ焼戻しを施す必要があります。

熱間成形

UGIMA® 4542 は鍛造に適しています。再加熱は 1150〜1200°C、鍛造は 1200°C〜950°C で実施。空冷、水冷、油冷が可能。こうして得られた部品は以下の状態で使用可能です：

• 焼鈍状態 (250〜300°C で 1〜2 時間の膨張処理付き)
• 焼入れ焼戻し状態 (任意の焼鈍 + 480°C で 1 時間の焼戻し)
• 軟化状態 (任意の焼鈍 + 規格で定められた焼戻し、目標機械的特性に応じる)

供給形態

供給可能製品:

製品	形状	公差等級
熱間圧延・酸化皮除去	丸棒	13
冷間仕上げ棒鋼		11 〜 8
棒鋼	六角棒	11

詳細についてはサプライヤーにお問い合わせください。

溶接

UGIMA® 4542 は、予熱なしで MIG/TIG 溶接が可能です (充填材あり/なし、レーザー、抵抗溶接、電子ビーム溶接も可能)。

充填材の有無にかかわらず溶接部は焼鈍組織となるため、膨張処理 (250〜300°C で 1〜2 時間) または焼入れ焼戻し/軟化処理を推奨します。

充填材なし、または同質充填材で溶接した場合、得られる溶接部の機械的特性は母材と同等になり得ます。

高耐力鋼全般に言えることですが、溶接設計ではノッチや急激な断面変更を避ける配慮が必要です。

充填材を使用する溶接: MIG 溶接では、Ar+1%CO₂ または 1〜2%O₂ のシールドガスを推奨します。H₂、N₂ 含有ガスは避けてください。溶接ワイヤーとして ER308LSi (1.4316) または同質充填材 630 (17-4PH) を使用できます。