DIN 17440 X5CrNiMo17-12-2:優れた耐酸性・成形性を持つモリブデン添加オーステナイト系ステンレス鋼
概要
DIN 17440 X5CrNiMo17-12-2(材料番号 1.4401 / 1.4404 相当、いわゆる「316/316L タイプ」)は、モリブデン(2〜2.5%)を添加したオーステナイト系クロム・ニッケル・モリブデン鋼です。非酸化性酸やハロゲン含有媒質に対する優れた耐食性を発揮し、化学・医薬・食品・石油化学・建設など幅広い産業で標準的に採用される耐食グレードです。溶体化処理(焼入れ)状態で供給され、高い研磨性と優れた冷間成形性を兼ね備えています。
主な特徴
- 優れた耐食性:Mo添加により、塩化物イオン存在下での点食・隙間腐食抵抗性が304系より大幅向上。非酸化性酸(硫酸、リン酸、有機酸等)にも強い
- 高い成形性・溶接性:優れた冷間成形性、全溶接法で良好な溶接性。溶後熱処理通常不要
- 高研磨性:鏡面仕上げまで容易。衛生面・美観面が要求される用途に最適
- 広温度範囲対応:-196℃程度までの低温靭性、300℃までの圧力容器使用認定(300℃超は個別認可)
- 建設分野での実績:建築構造用ステンレスとして認定取得(DIBt認証 Z-30.44.1)。塩害対策・コンクリート埋込アンカー・煙突・サニタリー・外装・エレベータ等に採用実績多数
- 強度クラス:構造用として E225、E355 クラスが一般的
化学成分(質量%)
| 元素 | 範囲 |
|---|---|
| 炭素 (C) | ≤ 0.07 |
| クロム (Cr) | 16.5 〜 18.5 |
| マンガン (Mn) | ≤ 2.0 |
| モリブデン (Mo) | 2.0 〜 2.5 |
| ニッケル (Ni) | 10.0 〜 13.5 |
| 窒素 (N) | ≤ 0.11 |
| 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℃ | 7.96 〜 7.98 g/cm³ |
| 密度 | 22℃ | 7.96 g/cm³ |
| 融点 | — | 1,230 〜 1,480℃(オーステナイト系として典型的) |
| 長期使用温度範囲 | — | 0 〜 300℃ |
機械的性質(溶体化処理状態、代表値)
引張試験・硬さ
| 項目 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 引張強さ (Rm) | 20℃ | 510 〜 710 MPa | 横方向同値 |
| 降伏強さ Rp0.2 | 20℃ | 205 MPa | 横方向同値 |
| 降伏強さ Rp1.0 | 20℃ | 240 MPa | 横方向同値 |
| 伸び (A) | 20℃ | 35 〜 40% | — |
| 伸び A80 | 20℃ | 35%(縦)、40%(横) | — |
| 伸び 横方向 | 20℃ | 30 〜 40% | — |
| ポアソン比 | 22℃ | 0.29 | — |
| せん断弾性率 | 22℃ | 75.8 GPa | — |
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 | 205 | 240 |
| 22 | 196.2 | — | — |
| 24 | 193.1 〜 197.9 | — | — |
| 50 | — | 196 | 230 |
| 100 | 190 〜 194 | 177 | 211 |
| 149 | 184.8 〜 190.3 | — | — |
| 150 | — | 162 | 191 |
| 200 | 182 〜 186 | 147 | 177 |
| 250 | — | 137 | 167 |
| 260 | 182 〜 182.7 | — | — |
| 300 | 174 〜 179 | 127 | 156 |
| 350 | — | 120 | 150 |
| 371 | 174.4 〜 179.3 | — | — |
| 400 | 166 〜 172 | 115 | 144 |
| 450 | — | 112 | 141 |
| 483 | 163.4 〜 165.5 | — | — |
| 500 | 158 〜 165 | 110 | 139 |
| 550 | — | 108 | 137 |
| 593 | 153.4 〜 157.9 | — | — |
| 600 | 150 | — | — |
| 700 | 142 | — | — |
| 704 | 143.4 〜 146.2 | — | — |
| 800 | 134 | — | — |
| 816 | 124.1 〜 133.1 | — | — |
| 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 | 16.5 〜 16.7 | |
| 200 | 17.2 〜 17.5 | |
| 300 | 17.5 〜 17.7 | |
| 400 | 18.1 〜 18.5 | |
| 500 | 18.4 〜 18.5 | |
| 600 | 18.8 | |
| 700 | 19.1 | |
| 800 | 19.4 | |
| 900 | 19.7 | |
| 1000 | 20.0 | |
| 熱伝導率 (W/m·K) | 20 | 13.3 〜 15.0 |
| 100 | 14.9 | |
| 200 | 16.5 | |
| 300 | 18.1 | |
| 400 | 19.5 | |
| 500 | 21.0 | |
| 600 | 22.4 | |
| 700 | 23.8 | |
| 800 | 25.2 | |
| 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 | 3.5 |
| 100 | 3.8 | |
| 200 | 4.0 | |
| 300 | 4.3 | |
| 400 | 4.5 | |
| 500 | 4.7 | |
| 600 | 4.8 | |
| 700 | 5.1 | |
| 800 | 5.4 |
電気的性質
| 温度 (℃) | 電気抵抗率 (Ω·m) |
|---|---|
| 20 | 7.5 〜 7.91 × 10⁻⁷ |
| 100 | 8.45 × 10⁻⁷ |
| 200 | 9.19 × 10⁻⁷ |
| 300 | 9.77 × 10⁻⁷ |
| 400 | 1.03 × 10⁻⁶ |
| 500 | 1.08 × 10⁻⁶ |
| 600 | 1.12 × 10⁻⁶ |
| 700 | 1.15 × 10⁻⁶ |
| 800 | 1.18 × 10⁻⁶ |
主要用途
- 化学・石油化学プラント:反応器、熱交換器、配管、貯槽、塔槽(硫酸、リン酸、酢酸、尿素、塩化物含有プロセス等)
- 医薬・食品・飲料設備:製造装置、配管、タンク、衛生配管(GMP/HACCP対応)、CIP/SIP対応機器
- パルプ・紙・ゴム・顔料・繊維工業:漂白工程、消化槽、洗浄ライン等の腐食環境
- 建設・インフラ:コンクリート埋込アンカー(塩害対策)、煙突ライナー、外装パネル、手すり、エレベータ部品、サニタリー設備
- 医療・写真・浄水:医療機器部品、写真現像装置、高塩化物水処理設備(海水淡水化プレ処理等)
- 圧力容器・配管:設計温度300℃までの各種圧力容器・配管(300℃超は個別認可)
関連規格・同等グレード
| 規格 | 記号/グレード |
|---|---|
| EN 10088-2 | X5CrNiMo17-12-2 / 1.4401(高炭素)、X2CrNiMo17-12-2 / 1.4404(低炭素) |
| ASTM/ASME | S31600 (316) / S31603 (316L) |
| JIS G 4304/4305 | SUS316 / SUS316L |
| UNS | S31600 / S31603 |
| DIN 17440 | X5CrNiMo17-12-2(本規格) |
熱処理・加工指針
- 溶体化処理:1,020 〜 1,100℃で保持後、水冷または急冷
- 応力除去:450 〜 650℃で短時間保持(感作化温度域 550〜850℃ の長時間保持は避ける)
- 溶接:TIG、MIG、MMA、SAW、レーザー等全工法対応。フィラー:ER316L、ER316LSi、E316L-16等。溶後熱処理通常不要
- 冷間加工:深絞り、曲げ、ロール成形等良好。加工硬化するため段階的加工・中間焼鈍を検討
- 機械加工:加工硬化しやすい。低速・高送り、チップブレーカー付超硬工具、十分な切削油推奨
- 表面処理:酸洗い(HNO₃/HF)、電解研磨、バレル研磨、バフ研磨等で耐食性・美観向上
注意事項
- 塩化物高濃度・高温環境では応力腐食割れ(SCC)リスクあり。設計時は応力・温度・濃度・pHを総合評価
- 溶接熱影響部の感作化(Cr₂₃C₆析出)を防ぐには、低炭素グレード(1.4404 / 316L / X2CrNiMo17-12-2)選定、またはチタン/ニオブ安定化グレード(1.4571 / 316Ti)を検討
- 300℃超の圧力容器用途は個別認可必要(PED、ASME BPVC等)
- 海水・高塩化物環境での長期使用では、より高耐食グレード(1.4439、1.4539、1.4547、デュプレックス等)の検討を推奨
金属
- X3CrNiMo17-13-3鋼 (焼入れ +Q) – DIN 17440認証 圧力容器用ステンレス鋼
- DIN 1654-5 X5CrNiMo17-12-2:化学・医薬業界向けプレミアム冷間引抜・焼入れステンレス鋼
- DIN 1654-5 X5CrNiMo17-12-2:化学・医薬用途向け高性能焼入れ・旋削加工鋼
- DIN 17440 X30Cr13: 焼入れ焼戻し鋼 – 切削工具・ベアリングに最適
- DIN 17440 X10CrNiS18-9 調質鋼 - 高性能快削オーステナイト系ステンレス鋼
- DIN 17440 X5CrNi18-12 オーステナイト系ステンレス鋼 – 固溶処理材(+Q)高耐食・高強度
- DIN 1654-5 X5CrNiMo17-12-2 ステンレス鋼(焼入れ) - 高強度・高耐食性
- DIN 17440 X2CrNiMoN17-12-2 焼入れ鋼:化学・繊維産業向け高級オーステナイト系ステンレス鋼
- DIN 17440 X5CrNiMo17-13-3 (Q) 高性能ステンレス鋼:化学・医薬用途に最適
- DIN 17440 X2CrNiMo18-16-4 焼入れ鋼:超耐食性・高精度成形性を実現
- DIN 17440 X6CrNiMoNb17-12-2 調質合金:優れた耐食性と高温性能