UGI® 4362 引抜き線材:耐食性に優れた焼鈍デュプレックスステンレス鋼
概要
UGI® 4362の棒鋼における機械的特性(降伏強度・引張強度)は、316Lおよび316LNを上回り、耐食性も316Lより優れています。
化学組成は、950~1050℃で焼鈍後急冷することで40~60%のフェライトを得られるよう調整されています。金属間化合物析出(脆化の原因)への感受性はデュプレックス 4462(2205)より大幅に低く、σ相析出には800℃で10時間以上を要し、実際の加工工程で遭遇することは稀です。α'相析出は350~550℃の長時間保持で発生し脆化を招くため、最高使用温度は300℃以下に抑える必要があります。
物理的・機械的・化学的特性
一般特性
| 特性 | 値 |
|---|---|
| 密度 | 7.8 g/cm³ |
機械的特性(焼鈍状態)
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 弾性係数 | - | 200 GPa |
| 伸び | - | 28 % |
| シャルピー衝撃値(ノッチ付き) | -46 ℃ | 75 kJ/m² |
| シャルピー衝撃値(ノッチ付き) | 20 ℃ | 90 kJ/m² |
| 絞り | - | 80.0 % |
| 引張強さ | - | 880 MPa |
熱的特性
| 特性 | 値 | 条件 |
|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 14.0 × 10⁻⁶ 1/K | 20~300 ℃ |
| 熱伝導率 | 16.7 W/(m·K) |
電気的特性
| 特性 | 値 |
|---|---|
| 電気抵抗率 | 8.0 × 10⁻⁷ Ω·m |
化学組成(質量%)
| 元素 | 含有量 | 備考 |
|---|---|---|
| 炭素 (C) | 0.03 | 最大 |
| クロム (Cr) | 22.0 - 24.0 % | |
| 銅 (Cu) | 0.1 - 0.60 % | |
| マンガン (Mn) | 2.0 | 最大 |
| モリブデン (Mo) | 0.1 - 0.60 % | |
| ニッケル (Ni) | 3.5 - 5.5 % | |
| 窒素 (N) | 0.05 - 0.20 % | |
| 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・加工性
用途分野
一般的に316および316L(1.4401、1.4404)が使用される用途全般:
- エネルギー・プロセス産業
- 建設・構造
- 食品加工
使用制限:
- 極低温用途(極低温での靭性低下)
- 300℃を超える使用温度
判断に迷う場合はお問い合わせください。
冷間加工
線材引き抜き・プロファイリング: UGI® 4362は線材引き抜きに適し、316L(1.4404)より強い加工硬化が可能で、302(1.4310)と同等の挙動を示します。加工硬化したUGI® 4362はばね線材としても使用可能です。
冷間ヘッディング: 一定の注意点を守れば、4404および4578の代替として冷間ヘッディングに使用可能です。過度に厳しいヘッディングでなければ、一般部品から技術部品まで製造可能です。R&Dセンターでの十字穴付き基準部品の製造試験では、1.4578および1.4404に比べてヘッディング荷重が20%増加しました。金型摩耗も1.4578および1.4404より大きくなります。十字穴ネジの無潤滑製造試験(加速試験)では、UGI 4362で金型が6000個で破損したのに対し、1.4404で9000個、1.4578で10000個以上でした。冷間ヘッディング後のUGI 4362のフリーエッジ面は滑らかで、1.4578および1.4404とは対照的です(単純な二段圧縮試験で確認)。
慎重に製造し、回転洗浄(トロメル等)で適切に洗浄すれば、重度のヘッディング欠陥がなければ耐食性は1.4404および1.4578製品と同等で、場合によっては1.4578より大幅に向上します。
耐食性
全面腐食: UGI® 4362は既知のほとんどの用途で316L(1.4404)を置換可能です。特に:
- 都市部・海洋大気曝露の建設市場
- パルプ・製紙産業
- 化学産業(硫酸製造等)
これはH₂SO₄およびNaCl環境での腐食ダイアグラムで示されています。※沸騰有機酸中での使用についてはお問い合わせください。
孔食: UGI® 4362はNaCl環境において316L(1.4404)より優れた孔食耐性を示します。
応力腐食割れ(SCC): 塩化物環境(溶存酸素8 ppm)pH=7、降伏応力を超える応力レベル、1000時間以上の試験で、UGI® 4362は316L(1.4404)より優れたSCC耐性を示しました。UGI® 4362はこの種の溶液中で130℃までSCCリスクなく使用可能ですが、316L(1.4404)では50℃を超えないことが推奨されます。
切削加工性
旋削: 旋削試験(Vb15/0.15、Kennametal KC9225工具)では、UGI 4362はEN 4462より良好で、UGIMA® 4404と同等です。工具・材料試験による更なる検証を推奨します。
ドリル加工(φ4 mm ハイスドリル): φ4 mmドリルでは、切りくず排出性の悪さからデュプレックス 4462と同様の問題が発生します。
ドリル加工(φ6 mm 超硬+TiNドリル): φ6 mmでは、切りくず破壊性の悪さが最適加工領域や工具寿命の低下を招かず、UGIMA® 4404より良好な挙動を示します(HM版の有無にかかわらず)。ただし、切りくず破壊性が悪いことで穴面粗さが劣化する可能性があります。
自動盤加工:
- 横送り旋削:旋削での優れた挙動を確認、UGIMA® 4404より良好
- φ4 mmハイスドリル:中心給油なしでは切りくず排出困難、UGIMA® 4404 HMと比較して劣る
- 突切り:UGIMA® 4404 HMと4462の中間的挙動
詳細な切削条件比較表はデータシート参照。
熱間加工
鍛造: UGI® 4362は1250~950℃で鍛造可能ですが、オーステナイト系(304、316)ほど容易ではありません。熱間加工性はフェライト量に依存し、高温側で最も良好です。デュプレックス鋼の高温流動応力はオーステナイト系より低く、鍛造に必要な動力は少なくて済みます。クリープ変形を避ける注意が必要です。熱間加工後はσ相析出防止のため急冷(水冷または空冷)が必要です。固溶焼鈍は任意です。900℃付近で鍛造を終了すれば、加工硬化により機械的特性(YS、UTS)が向上します。
供給形態・寸法
| 製品 | 形状 | 仕上げ | 許容差 | サイズ (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 棒鋼 | - | 熱間圧延、酸洗い | 13 | - |
| 棒鋼 | - | 冷間引き抜き・旋削・研磨、光輝 | 6~11 | - |
| 線材 | 丸線 | - | - | 5.5 ≤ φ ≤ 32 |
| 引抜き線材 | - | - | - | - |
その他の製品・寸法についてはサプライヤーへお問い合わせください。
溶接性
UGI® 4362は摩擦溶接、抵抗溶接、アーク溶接(TIG、MIG、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、様々な工法で溶接可能です。本鋼種の低Mo含有により、他のデュプレックスステンレス鋼とは異なりσ相析出の懸念がなく、溶接は容易で、オーステナイト系(304L/1.4307、316L/1.4404)と同等かそれ以上に簡単です。ホットクラッキング耐性はデュプレックスの方が優れています。
ただし、溶接部の衝撃特性を最適化するには、溶接エネルギーを最大化して溶融域と熱影響部のフェライト量を抑制する溶接条件を選定すべきです。
推奨充填材:
- UGIWELD™ 45N / ER 2209 / 22.9.3NL
- UGIWELD™ 309LM / ER 309LSi / 23.12LSi
予熱は不要。溶接後熱処理も不要(完全固溶焼鈍が必要な場合を除く)。
金属
- DIN 17851 TiAl5Fe2.5 焼鈍材 – 高強度・耐食性・生体適合性
- 高性能モリブデン線:焼鈍・電解研磨済み、優れた熱的・機械的特性
- プレミアムモリブデン焼鈍・酸洗い線 – 優れた熱的・機械的性能
- UGI® HT286合金 – 焼鈍・冷間引抜き 高性能用途向け
- EN 10216-2 X11CrMo9-1+I シームレス鋼管 – 高温圧力用途向け等温焼鈍
- UGI® HT286 焼鈍材:極低温~700°C対応 高性能オーステナイト合金
- UGI® HT286 – プレミアム焼鈍・冷間引抜き・時効オーステナイト合金
- UGI® 4116N:高炭素・高窒素で耐食性と硬度を両立したステンレス鋼
- UGI® 4062 固溶化焼鈍スプリングワイヤー - 耐久性・耐食性に優れたデュプレックスステンレス鋼
- 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
- UGI® 316Ti ステンレス鋼 – 高温用、非磁性、固溶焼鈍材