DIN 17440 X5CrNi18-10 (1.4301) 焼入れ材：高耐食オーステナイト系ステンレス鋼の特性と用途

X5CrNi18-10（1.4301 / 304相当）の概要

DIN 17440（現行はEN 10088等に統合）で規定される代表的なオーステナイト系クロム・ニッケルステンレス鋼「X5CrNi18-10」（材料番号 1.4301、AISI 304相当）は、標準的な18-8ステンレス鋼として世界中で最も広く使用されています。高い耐食性、優れた冷間成形性・溶接性、-200℃から550℃までの広い使用温度範囲を持ち、化学・食品・建築・自動車・家電・圧力容器など多岐にわたる分野で採用されています。本稿では、焼入れ（溶体化焼鈍）状態での物理的・機械的・熱的・電気的特性、化学組成を体系的にまとめています。建築構造用材料としても認定されており（Z-30.44.1、ドイツ建築技術研究所）、耐力グレードE 225およびE 355が適用されます。

一般特性

特性	温度	値
密度	20.0 °C	7.90 – 7.92 g/cm³

機械的特性（溶体化焼鈍・焼入れ状態）

弾性率・ポアソン比

特性	温度	値
弾性率 (E)	-100 °C	206 GPa
弾性率 (E)	20 °C	196 – 200 GPa
弾性率 (E)	24 °C	194.4 – 196.5 GPa
弾性率 (E)	100 °C	190 – 194 GPa
弾性率 (E)	149 °C	188.2 – 189.6 GPa
弾性率 (E)	200 °C	182 – 186 GPa
弾性率 (E)	260 °C	182.7 – 184.1 GPa
弾性率 (E)	300 °C	174 – 179 GPa
弾性率 (E)	371 °C	173.1 – 177.9 GPa
弾性率 (E)	400 °C	166 – 172 GPa
弾性率 (E)	483 °C	157.9 – 160 GPa
弾性率 (E)	500 °C	158 – 165 GPa
弾性率 (E)	593 °C	149.6 – 155.8 GPa
弾性率 (E)	600 °C	150 GPa
弾性率 (E)	700 °C	142 GPa
弾性率 (E)	704 °C	137.9 – 144.8 GPa
弾性率 (E)	800 °C	134 GPa
弾性率 (E)	816 °C	120.7 – 128.2 GPa
ポアソン比 (ν)	20 °C	0.28
ポアソン比 (ν)	24 °C	0.24 – 0.25
ポアソン比 (ν)	149 °C	0.27 – 0.30
ポアソン比 (ν)	260 °C	0.29 – 0.32
ポアソン比 (ν)	371 °C	0.32
ポアソン比 (ν)	483 °C	0.27 – 0.29
ポアソン比 (ν)	593 °C	0.29 – 0.30
ポアソン比 (ν)	704 °C	0.27 – 0.30
ポアソン比 (ν)	816 °C	0.23 – 0.27

せん断弾性率

特性	温度	値
せん断弾性率 (G)	24 °C	78.6 GPa
せん断弾性率 (G)	149 °C	72.4 – 74.5 GPa
せん断弾性率 (G)	260 °C	69.6 – 71.0 GPa
せん断弾性率 (G)	371 °C	65.5 – 67.6 GPa
せん断弾性率 (G)	483 °C	62.1 GPa
せん断弾性率 (G)	593 °C	57.9 – 60.0 GPa
せん断弾性率 (G)	704 °C	54.5 – 55.9 GPa
せん断弾性率 (G)	816 °C	49.0 – 50.3 GPa

伸び

特性	温度	値
伸び (A)	20 °C	35 – 45 %
伸び A80	20 °C	35 %
伸び A80 横方向	20 °C	40 %
伸び横方向	20 °C	35 – 40 %

引張強さ・降伏強さ

特性	温度	値
引張強さ (Rm)	20 °C	500 – 700 MPa
引張強さ横方向	20 °C	500 – 700 MPa
降伏強さ Rp0.2	20 °C	195 MPa
降伏強さ Rp0.2	50 °C	177 MPa
降伏強さ Rp0.2	100 °C	157 MPa
降伏強さ Rp0.2	150 °C	142 MPa
降伏強さ Rp0.2	200 °C	127 MPa
降伏強さ Rp0.2	250 °C	118 MPa
降伏強さ Rp0.2	300 °C	110 MPa
降伏強さ Rp0.2	350 °C	104 MPa
降伏強さ Rp0.2	400 °C	98 MPa
降伏強さ Rp0.2	450 °C	95 MPa
降伏強さ Rp0.2	500 °C	92 MPa
降伏強さ Rp0.2	550 °C	90 MPa
降伏強さ Rp0.2 横方向	20 °C	195 MPa
降伏強さ Rp1.0	20 °C	230 MPa
降伏強さ Rp1.0	50 °C	211 MPa
降伏強さ Rp1.0	100 °C	191 MPa
降伏強さ Rp1.0	150 °C	172 MPa
降伏強さ Rp1.0	200 °C	157 MPa
降伏強さ Rp1.0	250 °C	145 MPa
降伏強さ Rp1.0	300 °C	135 MPa
降伏強さ Rp1.0	350 °C	129 MPa
降伏強さ Rp1.0	400 °C	125 MPa
降伏強さ Rp1.0	450 °C	122 MPa
降伏強さ Rp1.0	500 °C	120 MPa
降伏強さ Rp1.0	550 °C	120 MPa
降伏強さ Rp1.0 横方向	20 °C	230 MPa

熱的特性

特性	温度	値	備考
線膨張係数	-100 °C	1.49×10⁻⁵ 1/K
線膨張係数	20 °C	1.61×10⁻⁵ 1/K
線膨張係数	100 °C	1.60 – 1.67×10⁻⁵ 1/K
線膨張係数	200 °C	1.70 – 1.72×10⁻⁵ 1/K
線膨張係数	300 °C	1.70 – 1.77×10⁻⁵ 1/K
線膨張係数	400 °C	1.80 – 1.81×10⁻⁵ 1/K
線膨張係数	500 °C	1.80 – 1.84×10⁻⁵ 1/K
線膨張係数	600 °C	1.88×10⁻⁵ 1/K
線膨張係数	700 °C	1.91×10⁻⁵ 1/K
線膨張係数	800 °C	1.94×10⁻⁵ 1/K
最高使用温度（長期）	–	-200 – 550 °C
融点	–	1230 – 1480 °C	オーステナイト系ステンレス鋼の典型値
比熱容量	-100 °C	440 J/(kg·K)
比熱容量	20 °C	472 – 500 J/(kg·K)
比熱容量	100 °C	487 J/(kg·K)
比熱容量	200 °C	503 J/(kg·K)
比熱容量	300 °C	512 J/(kg·K)
比熱容量	400 °C	520 J/(kg·K)
比熱容量	500 °C	530 J/(kg·K)
比熱容量	600 °C	541 J/(kg·K)
比熱容量	700 °C	551 J/(kg·K)
比熱容量	800 °C	559 J/(kg·K)
熱伝導率	-100 °C	11.7 W/(m·K)
熱伝導率	20 °C	14.5 – 15 W/(m·K)
熱伝導率	100 °C	16.0 W/(m·K)
熱伝導率	200 °C	17.6 W/(m·K)
熱伝導率	300 °C	19.1 W/(m·K)
熱伝導率	400 °C	20.4 W/(m·K)
熱伝導率	500 °C	21.9 W/(m·K)
熱伝導率	600 °C	23.3 W/(m·K)
熱伝導率	700 °C	24.7 W/(m·K)
熱伝導率	800 °C	26.1 W/(m·K)
熱拡散率	-100 °C	3.7 mm²/s
熱拡散率	20 °C	3.9 mm²/s
熱拡散率	100 °C	4.3 mm²/s
熱拡散率	200 °C	4.3 mm²/s
熱拡散率	300 °C	4.6 mm²/s
熱拡散率	400 °C	4.7 mm²/s
熱拡散率	500 °C	4.9 mm²/s
熱拡散率	600 °C	5.0 mm²/s
熱拡散率	700 °C	5.3 mm²/s
熱拡散率	800 °C	5.7 mm²/s

電気的特性

特性	温度	値
電気抵抗率	-100 °C	5.86×10⁻⁷ Ω·m
電気抵抗率	20 °C	6.92 – 7.30×10⁻⁷ Ω·m
電気抵抗率	100 °C	7.58×10⁻⁷ Ω·m
電気抵抗率	200 °C	8.36×10⁻⁷ Ω·m
電気抵抗率	300 °C	9.07×10⁻⁷ Ω·m
電気抵抗率	400 °C	9.73×10⁻⁷ Ω·m
電気抵抗率	500 °C	1.02×10⁻⁶ Ω·m
電気抵抗率	600 °C	1.06×10⁻⁶ Ω·m
電気抵抗率	700 °C	1.10×10⁻⁶ Ω·m
電気抵抗率	800 °C	1.13×10⁻⁶ Ω·m

化学組成（質量%、代表値・上限値）

元素	含有量
炭素 (C)	≤ 0.07 %
クロム (Cr)	17.0 – 19.5 %
マンガン (Mn)	≤ 2.0 %
ニッケル (Ni)	8.0 – 10.5 %
窒素 (N)	≤ 0.11 %
リン (P)	≤ 0.05 %
ケイ素 (Si)	≤ 1.0 %
硫黄 (S)	0.015 – 0.03 %