UGIMA® 4005 QT650：優れた切削性を持つプレミアムマルテンサイト系ステンレス鋼

UGIMA® 4005は、12～14%のクロムを含むマルテンサイト系ステンレス鋼で、ユジテック社独自のUGIMA®プロセスにより酸化物介在物を制御することで、切削性を15～30%向上させています。

UGIMA® 4005は、標準的なUGI 4005のその他の特性（冷間加工性、溶接性、耐食性など）を維持しています。

UGIMA® 4005は、切削性を最適化するためにQT650処理済み状態で納入されるのが一般的です。したがって、そのミクロ組織は、熱間圧延方向に延伸した多数の硫化物を含む焼き戻しマルテンサイトとなります。

特性

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
ヤング率	20 °C	215 GPa
	100 °C	212 GPa
	200 °C	205 GPa
	300 °C	200 GPa
	400 °C	190 GPa
伸び		12 %	最小値
引張強さ		650.0 - 850.0 MPa

熱的特性

特性	値	備考
熱膨張係数	0.0000105 1/K	20～100°C
	0.000011 1/K	20～200°C
	0.0000115 1/K	20～300°C
	0.000012 1/K	20～400°C
比熱容量	460 J/(kg·K)
熱伝導率	30 W/(m·K)

電気的特性

特性	値
電気抵抗率	6.0×10⁻⁷ Ω·m

化学組成

元素	含有量	備考
炭素 (C)	0.06 - 0.15 %
クロム (Cr)	12.0 - 14.0 %
マンガン (Mn)	1.5	最大
モリブデン (Mo)	0.06	最大
リン (P)	0.04	最大
ケイ素 (Si)	1.0	最大
硫黄 (S)	0.15 - 0.35 %

技術的特性

用途分野

高い切削性が必要な用途（大量部品の自動盤加工など）や、耐食性が決定的な要因でない場合に使用されます。

• プロセス産業：コネクタ、固定具
• 自動車産業：インジェクタ

このグレードは、焼鈍状態での磁気特性（ソレノイドバルブなど）を利用することもできます。

耐食性

UGIMA® 4005の耐食性は、標準的なUGI 4005と概ね同等です。したがって、低湿度環境での保管が推奨されます。

孔食：以下の図は、pH 6.6、23°C、塩化ナトリウム濃度0.002M（116 mg/L、0.01%）の食塩水環境で測定された孔食電位（mV/SCE）を示しています。この種の測定は、遊離削り用低クロムステンレス鋼では常に大きなバラツキを示し、UGIMA® 4005は標準的なUGI 4005よりわずかに大きなバラツキを示します。

一般的な切削性

制御された酸化物介在物により、UGIMA® 4005は標準的な1.4005（UGI 4005など）を大きく上回る優れた切削性を示します。同一切削条件下で、UGIMA® 4005は標準的な1.4005切削時よりもはるかに低い工具摩耗率を実現します。

工具寿命を短縮せずに大幅な生産性向上が可能です。例として、以下の表に2種類の異なる切削工具を用いた旋削加工におけるVB15/0.15*の測定値を、UGIMA® 4005とUGI 4005の熱間圧延バーで比較して示します。

旋削におけるVB15/0.15（無潤滑）
グレード	SECO TM2000 CNMG 120408-MF4	住友電工 AC610M CNMG 120408-GU
UGI 4005	340 m/min	380 m/min
UGIMA® 4005	≥ 490 m/min	≥ 510 m/min

* VB15/0.15：実効切削時間15分で逃げ面摩耗0.15mmに達する切削速度。切込み深さ1.5mm、送り0.25mm/rev（規格NF ISO 3685参照）。

熱処理

焼鈍：UGIMA® 4005の機械的特性を低下させるには、745～825°Cで数時間保持後、緩やかに空冷します。

焼入れ：UGIMA® 4005を焼入れするには、950～1000°Cで熱処理後、空冷または油冷します。

焼き戻し：焼き戻し温度の選択は、必要な機械的特性によります（下記グラフ参照）。400～550°Cの温度範囲は靭性低下を招くため避けるのが望ましいです。

熱間成形

鍛造：UGIMA® 4005は鍛造可能ですが、激しいアップセット作業には適しません。以下の鍛造条件を推奨します：

• 加熱温度：1150～1220°C
• 鍛造温度：950～1220°C
• 鍛造後の冷却速度：遅く（炉冷またはバーミキュライト冷却）

供給形状・寸法

製品	形状	仕上げ	公差	寸法 (mm)
バー	丸棒	熱間圧延・酸化皮除去	k13	22-77（1mm刻み） 80-115（5mm刻み）
		冷間仕上げ・旋削	h11 - h10	22-115
		冷間仕上げ・旋削＆研磨	h11 - h10 / h9	22-115 / 22-55
		研削バー	h9 - h8 - h7	22-115
		冷間仕上げ・引抜	h9	5-30
	六角棒	冷間仕上げ・引抜	h11	3-55

その他の仕上げ、公差、サイズ、プロファイルについてはご相談ください。

表面処理

UGI 4005などの標準的な1.4005と同じ表面処理が可能です。

溶接性

標準的な1.4005（UGI 4005など）と同様に、UGIMA® 4005はほとんどのアーク溶接プロセス（GMAW、GTAW（溶接棒あり・なし）、SMAW、SAW等）、レーザー溶接、抵抗溶接（スポット・シーム）、摩擦溶接、電子ビーム溶接などで溶接可能です。

溶接金属（WM）および熱影響部（HAZ）（溶接棒なしの場合）が「溶接時のまま」マルテンサイト組織となるため、UGIMA® 4005および標準的な1.4005は、クロム炭化物析出と粒界脱クロム化による粒界腐食現象の影響を受けません。

GMAWおよびGTAWでは、マルテンサイト系グレード特有の水素脆化リスクを避けるため、シールドガスに窒素や水素を含まないことが必要です。同様の理由で、SMAWでは電極を乾燥炉で乾燥させる必要があります（電極被覆の残留水分が溶接部の水素含有量を増加させるのを防ぐため）。

炭素含有量が比較的低いため、UGIMA® 4005は被溶接部の予熱なしでアーク溶接可能です。しかし、多くの場合、HAZの靭性向上（溶接棒なしまたは同質溶接棒使用時はWMの靭性も）のために、200～300°Cの焼き戻し処理が必要です。同質溶接棒を使用する場合、300～550°Cの熱処理は微細炭化物析出によるHAZおよびWMの脆化を避けるため禁止されます。

オーステナイト系溶接棒（309L、308L等）を使用する場合も、200～300°Cの熱処理でHAZ靭性を向上できます。より高温の熱処理は、HAZからWMへの炭素移行リスクによりWMの耐食性低下を招く恐れがあるため禁止されます。