DIN 17440 X2CrNiN18-10：高降伏強度・窒素添加オーステナイト系ステンレス鋼（焼入れグレード +Q）

概要

DIN 17440 X2CrNiN18-10（材料番号 1.4311）は、窒素を添加することで降伏強度を大幅に向上させたオーステナイト系クロム・ニッケル鋼です。高温環境下でも強度を維持し、極低温（-270℃）までの靭性を有するため、圧力容器、低温設備、化学プラントなど幅広い用途で採用されています。溶体化処理（+Q）状態で供給され、優れた耐食性、冷間成形性、研磨性を兼ね備えています。

主な特徴

高降伏強度：窒素固溶強化により、標準的な18-8鋼（SUS304等）より約30〜50%高い降伏強度を実現
極低温靭性：-270℃まで衝撃靭性を維持し、液体窒素・ヘリウム温度での使用が可能
耐食性：窒素添加により、点食・隙間腐食抵抗性が向上。硝酸など酸化性雰囲気にも強い
高温強度：300℃まで圧力容器用材として認定（300℃超は個別認可が必要）
優れた加工性：冷間成形性良好、高研磨性で美観用途にも適する
非磁性：オーステナイト組織のため実質的に非磁性

化学成分（質量%）

元素	範囲
炭素 (C)	≤ 0.03
クロム (Cr)	17.0 〜 19.5
マンガン (Mn)	≤ 2.0
ニッケル (Ni)	8.5 〜 11.5
窒素 (N)	0.12 〜 0.22
リン (P)	≤ 0.05
ケイ素 (Si)	≤ 1.0
硫黄 (S)	0.015 〜 0.03

物理的性質

項目	温度	値
密度	20℃	7.90 〜 7.93 g/cm³
融点	—	1,230 〜 1,480℃（オーステナイト系ステンレス鋼として典型的）
長期使用温度範囲	—	-270 〜 300℃

機械的性質（溶体化処理 +Q 状態、代表値）

引張試験・硬さ

項目	温度	値	備考
引張強さ (Rm)	20℃	550 〜 760 MPa	横方向同値
降伏強さ Rp0.2	20℃	270 MPa	横方向同値
降伏強さ Rp1.0	20℃	305 MPa	横方向同値
伸び (A)	20℃	35 〜 40%	—
伸び A80	20℃	35%（縦）、40%（横）	—
ポアソン比	23℃	0.30	オーステナイト系として典型的
せん断弾性率	23℃	77 GPa	オーステナイト系として典型的

温度別降伏強さ・弾性率

温度 (℃)	ヤング率 (GPa)	Rp0.2 (MPa)	Rp1.0 (MPa)
-100	206	—	—
20	196 〜 200	270	305
50	—	245	280
100	190 〜 194	205	240
150	—	175	210
200	182 〜 186	157	187
250	—	145	175
300	174 〜 179	136	167
350	—	130	161
400	166 〜 172	125	156
450	—	121	152
500	158 〜 165	119	149
550	—	118	147
600	150	—	—
700	142	—	—
800	134	—	—
900	127	—	—
1000	120	—	—

熱的性質

項目	温度 (℃)	値
線膨張係数 (10⁻⁶/K)	-100	14.9
	20	16.1
	100	16.0 〜 16.7
	200	17.0 〜 17.2
	300	17.0 〜 17.7
	400	18.0 〜 18.1
	500	18.0 〜 18.4
	600	18.8
	700	19.1
	800	19.4
	900	19.7
	1000	20.0
熱伝導率 (W/m·K)	20	14.3 〜 15.0
	100	15.8
	200	17.5
	300	19.0
	400	20.5
	500	21.9
	600	23.3
	700	24.6
	800	26.0
	900	27.4
	1000	28.8
	比熱容量 (J/kg·K)	-100	440
20		472 〜 500
100		487
200		503
300		512
400		520
500		530
600		541
700		551
800		559
900		565
1000	571
熱拡散率 (mm²/s)	20	3.8
	100	4.0
	200	4.2
	300	4.6
	400	4.8
	500	4.9
	600	5.0
	700	5.3
	800	5.6
	900	5.9
	1000	6.0

電気的性質

温度 (℃)	電気抵抗率 (Ω·m)
20	7.1 〜 7.3 × 10⁻⁷
100	7.76 × 10⁻⁷
200	8.49 × 10⁻⁷
300	9.14 × 10⁻⁷
400	9.71 × 10⁻⁷
500	1.02 × 10⁻⁶
600	1.07 × 10⁻⁶
700	1.10 × 10⁻⁶
800	1.14 × 10⁻⁶
900	1.17 × 10⁻⁶
1000	1.19 × 10⁻⁶