UGIMA® 4542 H1150D – 優れた切削性を誇る析出硬化型ステンレス鋼（バランスグレード）

UGIMA® 4542は、切削性を向上させた析出硬化型ステンレス鋼ファミリーにおける最初のUGIMA®製品です。UGITECH社のみが製造しており、その特性はUGI 4542と同一ですが、切削性が大幅に優れています。

主な特長

• UGIMA® 4542は、グレード1.4542に対して新たな技術的進歩により大きな利点を提供
• UGI 4542グレードと比較して20〜30%の生産性向上を実現

このステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼のタイプ1.4301/1.4307（304/304L）と同等の優れた耐食性を備えるだけでなく、熱処理後に幅広い機械的特性を発揮する点でユニークです。その性能は冶金状態に基づいており、高い引張強度が要求される用途から、高い衝撃強度が必要な用途まで対応可能です。

微細構造

微細構造はマルテンサイトを主体とし、一部にフェライトのストリンガーを含みます。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構造の一部となることがあります。

物理的特性

特性	値
密度	7.86 g/cm³

機械的特性（H1150D状態：強度と靭性のバランス）

特性	値	備考
シャルピー衝撃値（Vノッチ）	41 J	最小値、ASTM A564準拠
弾性係数	197 GPa	—
伸び	16%	最小値、ASTM A564準拠
ブリネル硬度	255〜311 HB	最小値、ASTM A564準拠
ロックウェル硬度（Cスケール）	24〜33 HRC	最小値、ASTM A564準拠
絞り	50.0%	最小値、ASTM A564準拠
引張強さ	860 MPa	最小値、ASTM A564準拠

化学成分（質量%）

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

技術的特性

用途分野

• レジャー用船舶（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系オーステナイト鋼と同等の優れた耐食性を示します。この鋼の構造は粒界腐食に対して不感であり、疲食および応力腐食割れ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、耐食食摩耗性にも優れています。

ステンレス鋼と卑な材料（アルミニウム、普通鋼）の組み合わせ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のリスクはありません。しかし、海洋用途のように短時間の浸漬や液体が溜まる箇所がある「クリティカルな」ケースでは、不活性シリコンシールで絶縁することで良好な保護効果が得られます。

必要に応じて、以下の脱染処理を推奨します：

• 52%硝酸（36° Baumé）1体積
• 水 1体積
• 常温
• 短時間
• 処理後は十分に洗浄

一般的な切削性

UGIMA® 4542の切削性能は、介在物の最適化によって向上しています。

熱処理

ASTM A564/A564MおよびEN 10088-3に準拠。

• 焼鈍：1030〜1050°Cで焼鈍後、約35 HRCの軟質マルテンサイト組織となります。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小さい）。
• 析出硬化：焼鈍後、中温焼戻しにより硬化可能。最大硬度約42 HRC（衝撃値3 daJ/cm²）は、約480°Cで1時間の焼戻しで得られます。
• 軟化：適用規格に従い550〜760°Cで焼戻し。この軟化後再び硬化させるには、再度焼鈍してから中温焼戻しを行う必要があります。
• 焼鈍棒は部品加工後の析出硬化に適しています。軟化棒から採取した部品を硬化させるには、再度焼鈍後に析出硬化処理が必要です。

熱間加工

鍛造に適しています。再加熱1150〜1200°C、鍛造温度1200〜950°C。空冷、水冷、油冷が可能。得られた部品は以下の状態で使用可能：

• 焼鈍状態（250〜300°Cで1〜2時間の膨張処理付き）
• 硬化状態（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）

供給形態

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	—	11〜8
六角棒	六角	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。

溶接性

UGIMA® 4542は、予熱なしでMIG、TIG溶接が可能です（フィラーメタルの有無を問わず）。レーザー、抵抗、電子ビーム溶接も適用できます。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）または硬化・軟化処理を推奨します。

フィラーメタルなし、または同質フィラーメタルで溶接した場合、溶接部の機械的特性は母材と同等になり得ます。高耐力鋼特有の注意点として、ノッチや急激な断面変化を避ける設計が必要です。

フィラーメタルを使用する場合（MIG溶接）：シールドガスはAr+1%CO₂またはAr+1〜2%O₂を推奨。H₂、N₂含有ガスは避けてください。フィラーワイヤーはER308LSi（1.4316）または同質フィラーメタルの630（17-4PH）が使用可能です。