UGIMA® 4362 加工硬化型ステンレス鋼 – 切削性向上と優れた耐食性を両立するデュプレックス鋼

概要

UGIMA® 4362は、標準的な1.4362（UGI® 4362）よりも優れた切削性を持つオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼（デュプレックス鋼）です。これは主に工具摩耗の低減とチップブレーカビリティの向上によるものです。

UGIMA® 4362はEN 10088-3に基づく1.4362の仕様に準拠しながら、UGI 4362のすべての特長を保持しています：

• 標準的な1.4404（316L）、さらには1.4406（316LN）よりも高い機械的特性（引張強さ、0.2%耐力）
• 標準的な1.4404（316L）以上の耐食性

UGIMA® 4362は優れた機械的特性を示し、その引張強さと降伏強さはバー材において標準的な1.4404よりも大幅に高くなっています。また、この部分的にフェライトを含むグレードは、延性-脆性転移温度を持つため、大断面のバー材では低温用途への使用に制限があります。

UGIMA® 4362の化学組成は、950〜1050°Cでの固溶熱処理と急冷後に45〜70%のフェライトを含む二相構造を得るよう最適化されています。低Mo含有量により、1.4462よりも脆化性金属間化合物（σ相、X相）の析出感受性がはるかに低く、σ相は700°Cで20時間保持した後にのみ出現します。ただし、UGI 4362と同様に、350〜550°Cでのα'相析出により構造が脆化する可能性があるため、UGIMA® 4362の使用温度は300°C以下に制限されます。

物性値

一般特性

特性	値
密度	7.8 g/cm³

機械的特性

特性	温度	値	備考
弾性率	20 °C	200 GPa	—
弾性率	100 °C	194 GPa	—
弾性率	200 °C	186 GPa	—
弾性率	300 °C	180 GPa	—
伸び	—	12.0〜15.0 %	最小値、サイズによる
引張強さ	—	600.0〜1100.0 MPa	最小値、サイズによる

熱的特性

特性	温度	値	備考
熱膨張係数	—	0.000013 1/K	20〜100°C
熱膨張係数	—	0.0000135 1/K	20〜200°C
熱膨張係数	—	0.000014 1/K	20〜300°C
比熱容量	20 °C	500 J/(kg·K)	—
比熱容量	100 °C	530 J/(kg·K)	—
比熱容量	200 °C	560 J/(kg·K)	—
比熱容量	300 °C	590 J/(kg·K)	—
熱伝導率	20 °C	15 W/(m·K)	—
熱伝導率	100 °C	16 W/(m·K)	—
熱伝導率	200 °C	17 W/(m·K)	—
熱伝導率	300 °C	18 W/(m·K)	—

電気的特性

特性	温度	値
電気抵抗率	20 °C	8.0×10⁻⁷ Ω·m
電気抵抗率	100 °C	8.5×10⁻⁷ Ω·m
電気抵抗率	200 °C	9.0×10⁻⁷ Ω·m
電気抵抗率	300 °C	1.0×10⁻⁶ Ω·m

化学組成 (質量%)

元素	値	備考
炭素 (C)	0.03	最大
クロム (Cr)	22.0〜24.0	—
銅 (Cu)	0.1〜0.6	—
マンガン (Mn)	2.0	最大
モリブデン (Mo)	0.1〜0.6	—
ニッケル (Ni)	3.5〜5.5	—
窒素 (N)	0.05〜0.2	—
リン (P)	0.035	最大
ケイ素 (Si)	1.0	最大
硫黄 (S)	0.015	最大

技術的特性

用途分野

一般的に1.4404（316L）が使用される用途全般：

• エネルギー、プロセス産業
• 建設
• 食品・農業

使用制限:

• 極低温用途（耐性不十分）
• 300°C以上の使用温度（長期脆化のリスク）

疑問がある場合はサプライヤーにご相談ください。

耐食性

UGIMA® 4362は、ほとんどの用途で標準的な1.4404に置き換え可能です。特に以下の用途に適しています：

• 建築業界での海洋性または都市大気環境への曝露
• パルプ・製紙産業
• 一般化学工業

孔食腐食: 最も一般的な腐食タイプで、主に硫化物インクルージョンへの塩化物イオンの有害な作用により発生し、腐食生成物による小さな斑点として視覚的に現れます。確率論的メカニズムに支配されます。孔食耐性は分極曲線上で孔食が発生する電位によって決定され（NF ISO 15158準拠）、電位が高いほど耐性が優れます。

UGIMA® 4362の孔食耐性はUGIMA® 4404と同等で、特定の標準1.4404鋼よりも大幅に優れています。極めて腐食性の高い環境（海水、洗浄剤等）での使用についてはサプライヤーにご相談ください。

応力腐食割れ: pH7の塩素化水環境、溶存酸素8ppmの条件下で降伏強度未満の応力を1000時間以上印加する試験において、UGIMA® 4362の応力腐食割れ耐性は標準1.4404より優れています。UGIMA® 4362はこの条件下で130°Cまでリスクなく使用可能ですが、1.4404鋼では限界温度が50°Cを超えません。

切削性

熱間圧延バー材

旋削 - VB15/0.15: インサート摩耗（潜在的な荒旋削生産性を代表するVB15/0.15試験）において、UGIMA® 4362のアクセス可能な切削条件は標準1.4362（UGI 4362）比で平均6.5%向上し、標準1.4404（UGI 4404）を上回り、UGIMA® 4404HMに近いレベルです。

チップブレーキングゾーン (CBZ): チップ処理性（チップが工具に絡まることによる機械停止を制限する能力を代表するCBZ試験）において、UGIMA® 4362の短チップ切削条件数は標準1.4362比で大幅に増加し、標準1.4404（UGI 4404）と同等、UGIMA® 4404HMよりは劣るレベルです。

ドリル加工: HSSドリル（4mm、センタークーラントなし）と超硬ソリッドドリル（6mm、センタークーラントあり）の2種類で試験。最大チップフロー（ドリル交換なしで単位時間あたりに生産可能な最大チップ量）で比較。HSSドリルではUGIMA® 4362がUGI 4362およびUGI 4404より高く、UGIMA® 4404HMと同等。超硬ドリルではUGI 4362より広い最適作業域を持ち、UGI 4404と同等の最大チップフローですが、UGIMA® 4404HMよりは劣ります。

冷間引抜きバー材（バーターニング）

TORNOS SIGMA 32自動盤でUGI 4404およびUGIMA® 4404HMと比較試験を実施。

旋削 - VB15/0.25: 荒旋削・バーターニング生産性を代表するVB15/0.25試験において、UGIMA® 4362は標準1.4404（UGI 4404）を上回り、生産性が約6%優れています。ただしUGIMA® 4404HMよりは14%劣ります。

軸方向ドリル加工: 超硬コーティングドリルで内部給油（水溶性切削油）により4D深さまで1000穴加工可能な最大チップフローで比較。UGIMA® 4362はUGI 4404と同等、UGIMA® 4404HMより10%低い結果。

切断: 工具交換なしで1000回切断可能な条件下での最大送りで比較（切削速度60m/minで統一）。UGIMA® 4362はUGI 4404より大幅に優れ、UGIMA® 4404HMと同等レベルです。

熱処理

固溶焼鈍: 950〜1050°Cで固溶熱処理を行い、その後空冷または水冷で急冷します。この処理は熱間または冷間成形後の延性を回復するために用いられます。

熱間成形

鍛造: UGIMA® 4362の1250〜950°Cでの鍛造性は良好ですが、標準オーステナイト系鋼（1.4301、1.4404）よりは劣ります。高温延性はグレードのフェライト含有量に関連し、温度上昇とともに増加するため、高い鍛造温度でより良好になります。

この温度範囲ではオーステナイト系ステンレス鋼より機械的強度が低いため、工具への荷重は小さくなりますが、望ましくないクリープ変形を制限するための予防措置が必要な場合があります。

鍛造後、900°C以下で十分に速やかに冷却（空冷または水冷）し、脆化性σ相の生成を防止する必要があります。この条件下では固溶焼鈍は必須ではありません。終端鍛造温度900〜950°C程度とすると、加工硬化により引張特性（Rm、Rp0.2）が向上します。

供給製品形態

製品	形状	仕上げ	公差	寸法 (mm)
熱間圧延バー	丸	圧延・酸化皮除去	13	22〜120
冷間圧延バー	丸	引抜き仕上げ 切削仕上げ 研磨	H9 H10 H9	5〜28 22〜70 22〜120

その他の製品形状・寸法についてはサプライヤーにお問い合わせください。

溶接

UGI 4362と同様に、UGIMA® 4362は摩擦溶接、抵抗溶接、充填材あり/なしのアーク溶接（MIG、TIG、被覆アーク、プラズマ、サブマージアーク等）、レーザービーム溶接、電子ビーム溶接等が可能です。

Moを含まないため、他のオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼とは異なり、溶接時のσ相生成リスクがほぼなく、304Lや316Lなどのオーステナイト系グレードと同様に扱いやすく、これらよりも熱割れ感受性が低いです。

ただし、溶接部の耐食性を最適化するには、フェライト量を溶接金属域（WMZ）と熱影響部（HAZ）で最小限に抑えるパラメータ（溶接エネルギー最大化）を選定することが強く推奨されます。

主な推奨充填材:

• ER 2307 / 23.7NL / UGIWELD® 23.7NL
• ER 2209 / 22.9.3NL / UGIWELD® 45N
• ER 309LSi / 23.12LSi / UGIWELD® 309LM

溶接前の予熱は推奨しません。溶接後の熱処理も不要ですが、必要に応じて固溶焼鈍は可能です。