UGI® 446 焼鈍材：極限温度対応の高性能フェライト系ステンレス鋼 (23-24% Cr)

UGI® 446 概要

UGI® 446 は 23% 以上のクロムを含むフェライト系ステンレス鋼で、フェライト系グレード中でも最高レベルの耐食性を誇ります。優れた酸化スケール耐性を持ち、800–1150°C の高温環境での使用に適しています。熱膨張係数が特殊ガラスに近いため、金属-ガラス封着接合部によく用いられます。また、銅や真鍮などの液体金属との接触に強く、ステンレス・銅・真鍮が密接に接触する電気用途にも適しています。

350–800°C の長時間暴露では、σ相析出やフェライト分解により材料が脆化する可能性があります。焼鈍状態では 100% フェライト組織を示し、粒界腐食の心配はありませんが、350–750°C での長時間保持は避けてください (475°C 付近での α+α' フェライト分解、より高温での σ相析出により脆化の恐れあり)。

一般特性

特性	値
密度	7.5 g/cm³

機械的特性

特性	値	備考
ヤング率	220 GPa	―
伸び	20 %	最小値
引張強さ	480 MPa	最小値

熱的特性

特性	値
比熱容量	500 J/(kg·K)
熱伝導率	17 W/(m·K)

電気的特性

特性	値
電気抵抗率	1.1×10⁻⁶ Ω·m

化学組成 (質量%)

元素	値	備考
炭素 (C)	0.06	最大値
クロム (Cr)	23.0 – 24.0 %	―
マンガン (Mn)	1.0	最大値
モリブデン (Mo)	0.5	―
ニッケル (Ni)	0.5	最大値
窒素 (N)	0.1	最大値
リン (P)	0.03	最大値
ケイ素 (Si)	0.7	最大値
硫黄 (S)	0.03	最大値

技術的特性・加工情報

主な用途分野

• 金属-ガラス封着接合
• 照明用電気導体
• 銅・真鍮と接触する部品組立
• ガラス金型用部品

冷間加工

冷間ヘッディング: 延性が良好で冷間ヘッディングに適しています。熱間圧延や冷間引抜き由来のスクラッチラインに敏感で、激しい冷間変形後に表面クラックが発生する可能性があります。

曲げ・成形: 延性があり曲げ・成形に適します。延性-脆性転移温度が常温近くにあるため、低速変形が推奨されます。加工履歴によっては、伸び面に「オレンジピール」と呼ばれる凹凸が現れることがあります (粗大結晶起因)。

引抜き・プロファイリング: 通常の冷間加工法で成形可能。他のフェライト系と同様、冷間変形で機械的特性 (引張強さ、降伏強さ) はわずかに上昇し、延性は低下します。断面積縮減率 80% まで対応可能です。

耐食性詳細

孔食腐食 (ISO 15158 準拠孔食電位測定): 0.02M NaCl 水溶液における主要フェライト系グレードの孔食電位比較 (試験片は圧延方向に研磨、24時間自然放置後測定)。

フェライト系グレード	孔食電位 (mV/ECS)
AISI 430 (1.4016)	350 mV
AISI 434 (1.4113)	400 mV
AISI 446 (1.4763)	420 mV
1.4511 / 1.4509	470 mV
AISI 445 (1.4621)	550 mV

UGI® 446 の孔食電位は標準的なフェライト系 UGI® 430 より高いものの、チタン/ニオブ安定化グレード (4511, 4509, 4621) ほどではなく、わずかな粒界腐食感受性があります。

熱酸化性: 800–1150°C の温度域で優れた酸化スケール耐性を示し、熱サイクル試験でもスケール剥離に強い挙動を示します。

切削加工性

旋削: 他のフェライト系と同様、切削刃先への材料付着・溶着が起きやすく、早期工具摩耗、仕上げ面粗さ、寸法ズレの原因となります。対策としてコーティング工具 (TiN, TiAlN 等) の使用を推奨。高圧切削油の十分な供給と、極圧添加剤入り切削油の使用が推奨されます。

旋削切削条件目安 (焼鈍材、引張強さ 450–550 MPa):

切込み/送り	6 mm / 0.5 mm/rev	3 mm / 0.4 mm/rev	1 mm / 0.2 mm/rev
切削速度	160 m/min	190 m/min	260 m/min

穴あけ: 旋削以上に潤滑が重要。潤滑油は定量・高圧で供給。大径穴では内部給油付きドリル推奨。超硬ドリルは 130–140°、ハイスドリルは 118° の先端角を推奨。

熱処理

焼鈍状態では 100% フェライト組織のため、冷間加工のみの場合は追加熱処理不要。しかし 350–800°C 長時間暴露で脆化 (σ相、フェライト分解) が生じた場合、800–1130°C の熱処理で焼鈍組織を回復可能。粗大結晶を避ける完全焼鈍は 840–900°C (最低2時間) + 水冷またはパルス空冷で実施。

熱間加工

鍛造: 800–1130°C で鍛造性が最大。鍛造後は空冷または水冷で急冷可能。

使用上の注意

延性-脆性転移温度が常温近いため、大径素材 (例: 丸棒 80 mm 超) への使用は推奨しません。

供給形状 (代表例)

製品	形状	仕上げ	公差	寸法 (mm)
ワイヤロッド	丸線	酸洗い	―	5.0–32
引抜き線	丸線	―	―	0.8–18.0
プロファイル	―	―	―	2–70 mm²
バー	丸棒	圧延・除スケール	12–13	22–71
バー	丸棒	旋削・研磨	9–11	22–71
バー	丸棒	引抜き	8–9	2.0–55

その他の形状・寸法についてはサプライヤーにお問い合わせください。

溶接性

チタン・ニオブで安定化されていないフェライト系グレードとして、溶接は困難です。粗大結晶による溶接金属の脆化、溶接部および熱影響部の粒界腐食を避けるため、溶接条件を厳密に管理する必要があります。溶接金属の急冷と低熱入力が可能な工法 (レーザー溶接 > TIG溶接) が推奨されます。

粒界腐食対策として、安定化溶接材 (EXHAUST® F1 – 18LNb、EXHAUST® F1 EVO – 18LNbSi) を使用。肉厚 2 mm 超の場合は二重安定化材 (EXHAUST® Bi-Stab – 18LNbTi EVO) を推奨。