UGIMA® 4511 焼鈍材：切削性と耐食性を向上したフェライト系ステンレス鋼

UGIMA® 4511 焼鈍材の特長

UGIMA® 4511 は、クロム 16〜17% を含み、ニオブで安定化処理されたフェライト系ステンレス鋼です。優れた耐食性に加え、切削、冷間圧造、溶接など多様な加工方法に高い適性を示します。

• 切削生産性の大幅向上：標準的な 4511 (1.4511) と比較して、バー旋削の生産性が著しく向上し、良好なチップブレーカビリティを実現。
• 溶接時の感作リスクを排除：ニオブ安定化により、溶接時の粒界腐食（感作）リスクを除去。
• 優れた冷間圧造性：冷間圧造加工に最適な特性を発揮。

特定の用途では、1.4307 (SUS304L 相当) の経済的な代替材として使用可能です。フェライト組織により、優れた強磁性、良好な酸化抵抗性（特に熱サイクルに対して）、炭素鋼に近い熱膨張係数を持ちます。

組織と磁気特性

納入時の組織は完全なフェライト組織で、主な析出物は Nb 炭窒化物と Mn 硫化物です。UGIMA® 4511 は軟磁性材料（磁石に吸着）であり、磁気焼鈍により相対透磁率を高め、保磁力を低減して磁気特性を最適化できます。この処理は、ユジテック製バー材または機械加工済み部品のいずれにも施工可能です。

物理的・機械的・熱的・電気的特性

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
弾性係数	20 °C	220 GPa
	100 °C	215 GPa
	200 °C	210 GPa
	300 °C	205 GPa
	400 °C	195 GPa
伸び		20 %	最小値
ブリネル硬度		200.0	最大値
引張強さ		420.0 - 620.0 MPa

熱的特性

特性	値	備考
線膨張係数	0.000010 1/K	20〜100°C、20〜200°C
	0.0000105 1/K	20〜300°C、20〜400°C
比熱容量	460 J/(kg·K)
熱伝導率	25 W/(m·K)

電気的特性

特性	値
電気抵抗率	6×10⁻⁷ Ω·m

化学組成 (質量%)

元素	値	備考
炭素 (C)	0.03	最大
クロム (Cr)	16.0 - 18.0 %
マンガン (Mn)	1.0	最大
ニオブ (Nb)	0.60	最大、最小：12×C%
窒素 (N)	0.03	最大
リン (P)	0.04	最大
ケイ素 (Si)	1.0	最大
硫黄 (S)	0.03	最大

技術的特性と加工性

用途分野

• エネルギー・プロセス産業（ソレノイドバルブ）
• 自動車：センサ、インジェクション、ソレノイドバルブ、バルブサポート
• 食品産業
• 化粧品産業

使用制限：極低温用途（靭性不足）、非磁性が要求される用途、熱処理による高機械的特性が必要な用途

冷間加工

UGIMA® 4511 は、冷間引抜、成形、冷間圧造などの従来の冷間加工プロセスで容易に加工可能です。適度な加工硬化性により、冷間加工時の工具応力（摩耗）を低減できます。

耐食性

孔食耐性

孔食電位測定による評価（中性・微塩素環境、0.02 mol/L NaCl、23°C、横方向切削面）：

鋼種	孔食電位 (mV/SCE)	標準偏差
UGIMA® 4511	358	18
UGI 4511	366	15
UGI 4016L	361	40

粒界腐食

UGI 4511 と同様に、溶接後または感作熱処理後においても粒界腐食に耐え、規格要求事項を満たします（ASTM A262-75 Practice E、DIN EN ISO 3651-2 に準拠）。

切削加工性

標準 1.4511 と比較し、同等切削条件下で工具摩耗が遅く、特にチップブレーカビリティが向上することで、バー旋削生産性が大幅に向上します。

旋削試験結果 (TORNOS SIGMA 32 自動盤、1000個加工で工具交換なし)

加工内容	工具	標準 1.4511	UGIMA® 4511
荒旋削 (ap=2mm, f=0.30mm/rev)	SECO TM2000 CCMT09T308-F2	Vc = 280 m/min	Vc = 300 m/min
仕上げ旋削 (ap=0.5mm, f=0.10mm/rev)	SECO TM2000 CCMT09T304-F1	Vc = 240 m/min	Vc = 250 m/min
VB15/0.15 試験 (ap=1.5mm, f=0.25mm/rev)	SECO TM2000 CCMT09T308-F2	Vc < 200 m/min	Vc = 205 m/min

3つの旋削操作すべてで、同等工具摩耗条件下において UGIMA® 4511 は標準 1.4511 対比 5〜10% の生産性向上を達成。さらにチップブレーカビリティが劇的に改善され、絡み合ったチップボールによる生産停止リスクを軽減。

軸方向ドリル加工と切断

加工内容	工具	標準 1.4511	UGIMA® 4511
軸方向ドリル	GÜHRING RT100F 6mm DK460UF	Vc=80 m/min, f=0.125 mm/rev	Vc=100 m/min, f=0.125 mm/rev
	ISCAR IC908 9.9mm ICM099	Vc=80 m/min, f=0.10 mm/rev	Vc=100 m/min, f=0.10 mm/rev
切断 *	ISCAR IC830 DGN3102JT	Vc=250 m/min, f=0.15 mm/rev	Vc=250 m/min, f=0.15 mm/rev

* 自動盤の主軸出力限界条件に達しているため、両鋼種の差異は不明

軸方向ドリル加工では、UGIMA® 4511 が約 25% の生産性向上を実現。短いチップが得られるため排出性が良く、ドリル折損リスクを低減。切断加工では機械限界に達しており差異を定量化できませんでしたが、定速切削時のみこの高条件が可能です。

熱処理

冷間加工後の延性回復には、750〜850°C で焼鈍後、空冷します。

熱間加工

完全フェライト組織により、全温度域で優れた熱間加工性を発揮。鍛造または圧延を 800〜1150°C で実施可能。加熱温度は 1150°C を超えないよう注意（粒成長防止）。

供給形態

製品	形状	仕上げ	公差	寸法 (mm)
バー	丸	熱間圧延酸化皮付き	k13 – k12	φ 22 - 71
		旋削	10 + 11	φ 22 - 70
		研磨	7+8+9+オプション	φ 2 - 70
		引抜	9	φ 2 - 30
		黒皮	± 1% φ	φ 23 - 73
ビレット	角			50 - 120

その他のオプションについてはお問い合わせください。

溶接

ニオブ安定化により、標準 1.4511 と同様に、アーク溶接 (GMAW/GTAW、肉盛あり/なし、被覆アーク、プラズマ)、レーザー、抵抗溶接 (スポット/シーム)、摩擦溶接、電子ビーム溶接などが可能。

溶接前後の熱処理は不要（フェライト粒成長防止）。肉盛材使用時は、薄肉溶接 (<3mm) では同質フェライト系 (Exhaust F1 など)、厚肉溶接 (≥3mm) ではオーステナイト系 (ER308L(Si) など) を推奨。シールドガスは水素・窒素を含まないこと。GMAW では Ar(+He)+1-3% O₂/CO₂、GTAW では Ar(+He) を使用。