UGIMA® 4057 焼き戻し材 – 優れた切削性を持つマルテンサイト系ステンレス鋼
概要
UGIMA® 4057は、ユジテックが独自に開発したUGIMA®ファミリーの一員であり、切削性を向上させたマルテンサイト系ステンレス鋼です。その特性は1.4057と同等ですが、切削性においては1.4057を上回る性能を発揮します。
主なメリット
- 新たな技術的進歩により、1.4057に対して極めて有利で大幅な改善を実現
- グレード1.4057比で10〜20%の生産性向上を達成（特に超硬ソリッドドリルや超硬チップ付きバイト使用時に顕著）
優れた耐食性に加え、加工後の状態で幅広い機械的特性を提供する特長があります。このグレードは、圧力容器に関するEN10272の要求事項にも適合しています。冶金学的状態に応じた性能により、高い機械的強度要求への適合と、大幅な靭性が求められる用途への対応が可能です。
物性値（焼き戻し状態）
一般特性
| 特性 | 値 |
|---|---|
| 密度 | 7.7 g/cm³ |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 弾性率 | 23 °C | 215 GPa | — |
| 弾性率 | 100 °C | 215 GPa | — |
| 伸び | — | 15 % | — |
| ブリネル硬さ | — | 321.0 | 最大 |
| 絞り | — | 45.0 % | — |
| 引張強さ | — | 795 MPa | 最小 |
熱的特性
| 特性 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 0.0000105 1/K | 20〜100°C |
| 比熱容量 | 460 J/(kg·K) | — |
| 熱伝導率 | 25 W/(m·K) | — |
電気的特性
| 特性 | 値 |
|---|---|
| 電気抵抗率 | 7×10⁻⁷ Ω·m |
化学組成 (質量%)
| 元素 | 値 | 備考 |
|---|---|---|
| 炭素 (C) | 0.16〜0.20 | — |
| クロム (Cr) | 15.5〜17.0 | — |
| マンガン (Mn) | 1.0 | 最大 |
| リン (P) | 0.035 | 最大 |
| ケイ素 (Si) | 0.8 | 最大 |
| 硫黄 (S) | 0.015〜0.03 | — |
技術的特性
用途分野
プロセス・エネルギー産業、化学工業、石油・石油化学工業、家電・電気機器産業、自動車・輸送産業、防衛産業
耐食性
この合金は優れた大気耐食性を持ち、マルテンサイト系標準鋼種の中では海洋環境での耐食性に最も優れたグレードの一つです（マルテンサイト系の中では、UGIMA® 4542のような析出硬化型グレードのみがより高い耐食性を持ちます）。また、特定の石油製品や有機製品に対しても耐食性を示します。
| 環境 | 挙動/使用可否 |
|---|---|
| 硝酸 | 良好 |
| リン酸 | 制限付き使用 |
| 硫酸 | 制限付き使用 |
| 酢酸 | 制限付き使用 |
| 炭酸ナトリウム | 平均 |
| NaCl (食塩噴霧) | 平均 |
| 湿気 | 良好 |
| 海水 | 制限付き使用 |
注記: ステンレス鋼の耐食性は、腐食性雰囲気の組成（塩化物濃度、酸化剤の有無、温度、pH、攪拌の有無等）や材料の調製状態（金属微粒子のない表面、表面仕上げ、硬化、研磨等）に依存します。食塩噴霧試験（NFX 41002）などでは、試験片にマーキングラベルを使用しないなどの予防措置が必要です。孔食耐性においては、UGIMA® 4057はほとんどのマルテンサイト系グレードより優れています。
熱間成形
鍛造: UGIMA® 4057は鍛造に適しています。850°Cまでゆっくり加熱し、その後1150〜1180°Cまで速やかに加熱して、1180°C〜950°Cの範囲で鍛造を行います。鍛造後は、200°Cでの応力除去熱処理、750〜850°Cでの軟化処理、または焼入れ焼き戻しが必要です。
供給製品形態
| 製品 | 形状 | 仕上げ | 公差 | 寸法 |
|---|---|---|---|---|
| バー | 丸 | 圧延・酸化皮除去 | 12〜13 | 22〜115 mm |
| 旋削・研磨 | 9〜11 | 22〜115 mm | ||
| 引抜き | 8〜9 | 3〜55 mm | ||
| 研磨引抜き | 6〜9 | 3〜80 mm | ||
| 引抜き | 11 | 3〜55 mm | ||
| ワイヤーロッド | 丸 | 酸洗い | — | 5.0〜32 mm |
| 引抜き線 | 丸 | — | — | 1.0〜16.0 mm |
溶接
適切な予防措置を講じれば、UGIMA® 4057は焼き戻し、焼入れ、軟化のいずれの状態でも、ほとんどのアーク溶接や抵抗溶接技術が適用可能です。
- 冷間溶接割れを防止するため、200〜300°Cで予熱し、パス間温度を最低200°Cに維持
- 溶接後、650°Cで応力除去熱処理を実施
- 充填材が必要な場合、UGIMA® 4057と同組成のワイヤ（AWS E/ER410等）を推奨。溶接部の機械的特性や溶接後熱処理への反応がベースメタルと同等でなくてもよい場合は、AWS E/ER310オーステナイト系ワイヤも使用可能
- MIG溶接にはAr + 1〜3% CO₂またはO₂シールドガスを推奨。水素含有ガスは不使用
- 被覆アーク溶接棒は溶接前にかならず乾燥させること
金属
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