UGI® 4062 固溶化焼鈍スプリングワイヤー - 耐久性・耐食性に優れたデュプレックスステンレス鋼
概要
UGI® 4062は、クロム22%以上、ニッケル2%を含むオーステナイト・フェライト系(デュプレックス)ステンレス鋼で、SUS304/304L(1.4301/1.4307)やSUS302/301(1.4310)に代わる経済的な代替材として開発されました。高い機械的特性を持ち、耐食性は1.4301/1.4310と同等レベルです。
物理的・機械的特性
| 項目 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | – | 7.8 g/cm³ | |
| ヤング率 | 20 °C | 200 GPa | |
| 100 °C | 194 GPa | ||
| 200 °C | 186 GPa | ||
| 300 °C | 180 GPa | ||
| 引張強さ | – | 1200~2500 MPa | EN 10270-3準拠スプリング用途 |
熱的特性
| 項目 | 温度範囲 | 値 |
|---|---|---|
| 線膨張係数 | 20~100°C | 13.0×10⁻⁶ 1/K |
| 20~200°C | 13.5×10⁻⁶ 1/K | |
| 20~300°C | 14.0×10⁻⁶ 1/K | |
| 比熱容量 | 20 °C | 500 J/(kg·K) |
| 100 °C | 530 J/(kg·K) | |
| 200 °C | 560 J/(kg·K) | |
| 300 °C | 590 J/(kg·K) | |
| 熱伝導率 | 20 °C | 15 W/(m·K) |
| 100 °C | 16 W/(m·K) | |
| 200 °C | 17 W/(m·K) | |
| 300 °C | 18 W/(m·K) |
電気的特性
| 項目 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 20 °C | 0.80 μΩ·m |
| 100 °C | 0.85 μΩ·m | |
| 200 °C | 0.90 μΩ·m | |
| 300 °C | 1.00 μΩ·m |
化学成分
| 元素 | 含有量 | 備考 |
|---|---|---|
| 炭素 (C) | 0.03% 以下 | 最大値 |
| クロム (Cr) | 22.0~23.8% | |
| 銅 (Cu) | 0.5% 以下 | 最大値 |
| マンガン (Mn) | 2.0% 以下 | 最大値 |
| モリブデン (Mo) | 0.45% 以下 | 最大値 |
| ニッケル (Ni) | 2.0~2.8% | |
| 窒素 (N) | 0.16~0.26% | |
| リン (P) | 0.04% 以下 | 最大値 |
| ケイ素 (Si) | 1.0% 以下 | 最大値 |
| 硫黄 (S) | 0.01% 以下 | 最大値 |
技術的特性と加工性
用途
SUS304、SUS304L、SUS302/301が使用されるほとんどの用途に適用可能です:成形、冷間成形プロファイル、スポット溶接組立、編線・ばね、ろ過、脱炭、ねじ棒、軸、鍛造部品、鉄骨構造、コンクリート補強枠など。
冷間加工
UGI® 4062は従来工法で冷間加工可能です。SUS304より加工硬化しやすく、SUS302と同程度です。約40%以上の冷間変形でオーステナイトがマルテンサイトに変態し、磁性が増します。950~1050°Cの固溶化熱処理で延性を回復できます。
- 線引き: 典型的な加工硬化曲線はデータシート参照
- 曲げ・成形: 2D状態の冷間加工ワイヤーは曲げ加工に適し、直径10mmのワイヤーを線径の2.5倍の半径で180°曲げても、オレンジピール現象なく良好な外観を示します(SUS304L比較)
- ばね製造: 冷間加工硬化ワイヤーでばね製造可能。SUS301製ばねより剛性が20~25%高く、巻き上げ後450~480°Cで5分の安定化熱処理により、20~300°Cでのへたり耐性がSUS301より優れます
耐食性
- 均一腐食: 硫酸・リン酸製造環境での耐性はSUS304と同等
- 孔食: PREN値約27(SUS304は約20)で優位。中性塩水噴霧試験(ASTM B117)ではSUS304の1000時間に対し2000時間で初期ピット発生。ピット電位試験でもSUS304を上回ります
- 隙間腐食: 脱部動電位pHでSUS304より優秀
- 粒界腐食: シュトラウス試験(ASTM A262 practice E)合格
- 応力腐食割れ: オーステナイト系より優れ、EFC 17媒質(80°C、H₂S 0.05~0.5 bar)で100% Rp0.2負荷、720時間で割れなし
機械加工性
旋削加工での工具摩耗はSUS304と同等(SECO TM2000 CNMG 120408-MF4、Vb15/0.15試験)。ただしチップブレーク性が劣るため、チップ形状対策が必要な場合があります。
熱処理
冷間加工後の軟化・延性回復には、950~1050°Cで30~60分保持後、急冷します。
熱間加工
1000~1200°Cで満足な加工性。同温度ではオーステナイト系より鍛造荷重が低く、延性はわずかに低いです。1150~1200°Cで加熱し、熱間加工後は油冷・水冷で急冷(850~400°Cで脆性析出物防止)。このため300°C以上の使用は推奨しません。
- 穴あけ: HSSドリル(φ4mm、無給油)でSUS304比40%高い最大切りくず流量。超硬コートドリル(φ6mm、内部給油)では25%向上
供給形態
| 製品 | 仕上げ | 公差 | 寸法 (mm) |
|---|---|---|---|
| バー | 引抜き冷間加工 | h9 | 5.0~28 |
| ワイヤーロッド | – | – | 5.5~32 |
| 引抜き線 | – | – | 0.2~10 |
| バー | 切削冷間加工 | h9 | 20~120 |
その他の形状・薄板製品についてはサプライヤー(Industeel ArcelorMittal Group)へお問い合わせください。
表面処理
酸洗・不動態化・電解研磨:SUS304用の一般条件をケースバイケースで調整要(ご相談ください)。
溶接性
摩擦溶接、抵抗溶接、アーク溶接(MIG、TIG、被覆アーク、プラズマ、フラックス等)、レーザー・電子ビーム溶接等が可能。Moを含まないためσ相析出リスクがなく、溶接性はSUS304Lに近いが、溶接熱割れ抵抗性はより優れます。
溶接部靭性最適化のため、溶接金属部(WMZ)および熱影響部(HAZ)のフェライト量を70%以下に抑える十分な溶接熱入力を推奨。推奨充填材:ER2307/23.7NL/A35N、ER2209/22.9.3NL/A45N、ER309LSi/23.12LSi/A309LM。予熱不要。溶接後熱処理は原則不要(必要時は950°C以上から水冷)。
金属
- UGIPURE® 4472:手術用インプラント向けプレミアム窒素添加ステンレス鋼
- 高性能モリブデン線:焼鈍・電解研磨済み、優れた熱的・機械的特性
- プレミアムモリブデン焼鈍・酸洗い線 – 優れた熱的・機械的性能
- UGI® HT286 焼鈍材:極低温~700°C対応 高性能オーステナイト合金
- UGI® 4116N:高炭素・高窒素で耐食性と硬度を両立したステンレス鋼
- UGIMA®-X 4305: 優れた切削性を持つプレミアム溶体化焼鈍ステンレス鋼
- UGI® 316Ti ステンレス鋼 – 高温用、非磁性、固溶焼鈍材
- UGI® 4362 固溶焼鈍・熱間圧延・旋削バーおよびワイヤーロッド — 高強度と優れた耐食性
- UGI® 4362 スプリングワイヤ — 優れた耐食性と機械的強度
- UGI® 4545 AIR焼鈍材 — プレミアム航空宇宙グレード析出硬化型ステンレス鋼
- UGIPERM® 12FM 固溶焼鈍ステンレス鋼:高透磁率・低保磁力の磁性用フェライト系