UGI® 4462 冷間引抜きデュプレックスステンレス鋼線 - 優れた耐食性と機械的性能

UGI® 4462は、高い耐食性と優れた機械的特性を兼ね備えたデュプレックスステンレス鋼です。過酷な環境下でも優れた耐食性を発揮し、高い機械的強度を維持します。

化学組成と微細構造

UGI® 4462の化学組成は、固溶焼鈍熱処理後にフェライトとオーステナイトの二相構造（フェライト40〜60%）を得るよう最適化されています。しかし、この鋼種は金属間化合物の析出に敏感で、機械的特性と耐食性を低下させる可能性があります。シグマ相（σ相）は600〜1000℃で数十分の保持時間後に析出し、α'相は350〜550℃で脆化のリスクをもたらします。したがって、使用温度は300℃以下に制限する必要があります（詳細なグラフは資料ページ右側を参照）。

物理的特性

特性	値
密度	7.8 g/cm³

機械的特性

特性	温度	値	備考
弾性係数	20 ℃	200 GPa
	100 ℃	194 GPa
	200 ℃	186 GPa
	300 ℃	180 GPa
引張強さ		1000 MPa	最大値、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℃
		0.0000135 1/K	20〜200℃
		0.000014 1/K	20〜300℃
比熱容量	20 ℃	500 J/(kg·K)
	100 ℃	530 J/(kg·K)
	200 ℃	560 J/(kg·K)
	300 ℃	590 J/(kg·K)
熱伝導率	20 ℃	15 W/(m·K)
	100 ℃	16 W/(m·K)
	200 ℃	17 W/(m·K)
	300 ℃	18 W/(m·K)

電気的特性

特性	温度	値
電気抵抗率	20 ℃	0.0000008 Ω·m
	100 ℃	0.00000085 Ω·m
	200 ℃	0.0000009 Ω·m
	300 ℃	0.000001 Ω·m

化学組成

元素	含有量	備考
炭素 (C)	0.03%	最大
クロム (Cr)	22.0〜23.0%
マンガン (Mn)	1.0〜2.0%
モリブデン (Mo)	2.5〜3.5%
ニッケル (Ni)	5.0〜6.0%
窒素 (N)	0.12〜0.2%
リン (P)	0.035%	最大
シリコン (Si)	0.75%	最大
硫黄 (S)	0.01%	最大

技術的特性と加工性

用途分野

• 船舶・海洋産業向け部品
• 化学・パルプ製造産業
• 石油・ガス産業
• 建設業界

冷間加工

引抜き・成形

UGI® 4462は高い弾性限界を持つため、1.4404（316L）タイプのオーステナイト系ステンレス鋼よりも大きな成形力が必要です。資料ページ右側のUGI® 4462の加工硬化曲線を参照してください。

冷間ヘッディング

UGI® 4462は冷間ヘッディングに最適化された鋼種ではありません。高い機械的特性により大きな成形力が必要で、金型の摩耗が早まります。しかし、オーステナイト系鋼種で見られるオレンジピール現象（表面粗さ）が発生せず、成形部品の表面品質は優れています。したがって、オーステナイト系でオレンジピール現象が問題となる場合、通常の冷間ヘッディングや曲げ加工にUGI® 4462を使用できます。冷間衝撃試験では、UGI® 4462はクラック発生前まで40%の拡張変形を許容します。

耐食性

UGI® 4462は耐食性が必須の用途に使用できます：

• 海洋性または都市大気環境下での建築構造物
• パルプ産業
• 海水淡水化産業
• 一般化学産業

これらは硫酸（H₂SO₄）中での一般腐食と塩化ナトリウム（NaCl）中での孔食腐食のダイアグラムで示されています。

一般腐食

主に硫酸やリン酸の化学製造で見られる腐食モードです。23℃、2モル/リットル（200 g/L）の硫酸環境下で、分解電流密度または活性電流を分極曲線で測定する加速試験で評価されます。資料ページ右側のグラフは、UGI® 4462、UGI® 4362、UGI® 4404、UGI® 4301のワイヤーロッド（SiC 1200ペーパーで機械研磨後）の溶解電流値（µA/cm²）を示しており、値が低いほど耐食性が優れています。UGI® 4462が最も優れた性能を示します。

局部腐食

孔食腐食： 最も一般的な腐食形態で、硫化物介在物への塩化物イオンの悪影響が主因です。視覚的には小さな腐食スポットとして現れます。分極曲線上で腐食ピットが形成される電位を測定し、電位が高いほど耐食性が優れています。資料ページ右側のグラフは、55℃で0.86モル/リットルのNaCl（30.4 g/Lの塩化物）に浸漬したワイヤーロッド（SiC 1200ペーパー研磨後）の孔食電位（mV/SCE、飽和カロメル電極基準）を示しています（また70℃で0.5 M NaClでも測定）。

応力腐食割れ： 「NACE標準」タイプの媒質中で、弾性限界以下の応力を720時間印加する試験では、UGI® 4462の非割れ領域（資料ページ右側の曲線の左側）は、超オーステナイト系UGI® 4539や超デュプレックス系UGI® 4507とほぼ同等です。

一般的な切削加工性

低硫黄含有量（優れた耐食性を維持するため）と高い機械的特性のため、UGI® 4462は難削材です。硫化物が少ないため切削時のチップブレークが悪く、高い機械的特性により旋削で大きな切削力が発生し、工具摩耗が早まります。そのため、超硬合金の選択とチップブレーカーが重要です。また、オーステナイト系鋼種より切削速度を下げる必要がありますが、あまり低くしすぎると工具先端の温度が下がり切削力が増大するため注意が必要です。送り量はチップが確実にブレークするレベルを維持する必要があります。詳細な切削条件の目安は資料ページのグラフを参照してください。技術サポート部門がご質問にお答えします。

熱処理

固溶焼鈍熱処理は1020〜1100℃で行い、空冷または水冷で急冷します。この処理により、熱間または冷間加工後のUGI® 4462の延性が回復します。

熱間成形

鍛造

UGI® 4462は950〜1220℃で満足のいく熱間加工性を持ちますが、通常のオーステナイト系鋼（1.4301、1.4404）よりは劣ります。熱間延性はフェライト含有量に関係し、温度上昇とともにフェライト量が増えるため、高温鍛造で延性が向上します。鍛造温度ではUGI® 4462の機械的強度はオーステナイト系より低く、工具負荷は小さくなりますが、部品のクリープ変形を制限する注意が必要な場合があります。熱間加工後は、フェライト・オーステナイト平衡、機械的特性、耐食性を回復するため、急冷を伴う固溶焼鈍熱処理を行う必要があります。

供給形態

製品	形状	仕上げ	公差	サイズ (mm)
バー	丸棒	引抜き	h9	5〜28
	丸棒	旋削	h10〜h12	22〜120
	丸棒	圧延	h13	22〜120
	丸棒	研磨	h8〜h9	22〜115
ワイヤーロッド	丸棒	酸洗い	ー	5.5〜32
引抜き線	丸線	マット	ー	0.5〜14

その他の製品についてはサプライヤーにお問い合わせください。

溶接

一般事項

UGI® 4462は摩擦溶接、抵抗溶接、アーク溶接（MIG、TIG、被覆アーク、プラズマ、サブマージドアーク等）、レーザー溶接、電子ビーム溶接等が可能です。ただし、オーステナイト系ステンレス鋼とは異なり、溶接部の靭性を確保するために線エネルギーの範囲を守る必要があります。線エネルギーが高すぎると溶接後の冷却が遅くなり、熱影響部（HAZ）に脆化するシグマ相が析出するリスクがあります。逆に低すぎると冷却が速すぎてHAZが過度にフェライト化し、脆くなります。適切な線エネルギー範囲は、主に溶接部の形状、特に板厚に依存します。板厚が厚いほど冷却が速く、線エネルギー範囲は高エネルギー側にシフトします。溶接プロセス（MIG、TIG等）にも依存します。多層溶接の場合、各パス間で溶接部を150℃以下まで冷却することが重要です。溶接前の予熱は望ましくなく、溶接後の熱処理も原則として行いません（必要な場合は「熱処理」項参照の固溶焼鈍のみ）。

MIG溶接

UGI® 4462のMIG溶接に最適な溶接ワイヤーはER2209 - 22.9.3NL - UGIWELD™ 45Nです。UGI® 4462よりオーステナイト寄りのバランスで、溶接金属部（WZ）のフェライト量を抑制し、WZの脆化リスクを低減します。シールドガスは微酸化性（Ar + 1〜3% O₂またはCO₂）を推奨し、WZの酸素量を制限して靭性を確保します。水素をシールドガスに添加することは、WZでの遅れ割れリスクがあるため絶対に避けてください。必要に応じて数%のN₂を添加し、溶接中の窒素損失を補償できます。

TIG溶接

タングステン電極を保護するため、シールドガスは完全に中性（Ar、またはHeで部分置換）でなければなりません。MIG溶接と同様、水素はシールドガスに禁止です。ガス中に酸素がないため、このプロセスではWZの良好な靭性をより容易に確保できます。