UGI® S302 ステンレスばね鋼 - 優れた耐食性と高温性能
UGI® S302は、ステンレスばねの製造に標準的に使用される鋼種です。優れた耐食性を持ち、250°C近辺までの温度環境で使用可能です。UGI® S302製ばねは、炭素鋼ばねと比較して優れた疲労強度と低緩み特性を備えています。
腐食環境下で使用されるばねにおいて、UGI® S302は炭素鋼ばねに必要な表面処理を不要にできます。様々な冷間加工条件に対応するため、UGITECH社はUGI® S302-1、UGI® S302-2、UGI® S302-6など複数のグレードを開発し、様々なCWH値(冷間加工硬化係数)をカバーしています。高い動的疲労性能が要求される用途には、特別グレードのUGI® S302 HFS(High Fatigue Strength)も受注生産で対応可能です。
物理的・機械的特性
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 密度 | 20 °C | 7.9 g/cm³ |
| 密度 | 100 °C | 7.9 g/cm³ |
| 密度 | 250 °C | 7.9 g/cm³ |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| ヤング率 | 20 °C | 200 GPa | ー |
| ヤング率 | 100 °C | 194 GPa | ー |
| ヤング率 | 200 °C | 183 GPa | ー |
| 引張強さ | ー | 1250.0 - 2530.0 MPa | 線径による |
これらの引張強さ値は、EN 10270-3で規定されるグレード1.4310(NS)の標準的な機械的強度範囲に準拠しています。0.2%耐力値は参考値です。UGI® S302ばね線の引張強さ/0.2%耐力比は一般的に0.9前後です。強度(Rm)のばらつきは、製造ロット内で100 MPa以内、包装単位(ケーブルドラム、コイル、リム)内で60 MPa以内に収まります。
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | ー | 0.0000165 1/K | 20〜100°C |
| 熱膨張係数 | ー | 0.0000175 1/K | 20〜200°C |
| 最高使用温度 | ー | 250.0 °C | ー |
| 比熱容量 | ー | 500 J/(kg·K) | ー |
| 熱伝導率 | 20 °C | 15 W/(m·K) | ー |
| 熱伝導率 | 100 °C | 16 W/(m·K) | ー |
| 熱伝導率 | 250 °C | 18 W/(m·K) | ー |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 20 °C | 7.8×10⁻⁷ Ω·m |
| 電気抵抗率 | 100 °C | 8.3×10⁻⁷ Ω·m |
| 電気抵抗率 | 250 °C | 9.0×10⁻⁷ Ω·m |
磁気的特性
| 特性 | 値 |
|---|---|
| 相対透磁率 | 10 [-] |
磁気透磁率(µr)は材料の冷間加工度合いに大きく依存します。固溶焼鈍・未加工状態ではµr < 1.02ですが、ばね線特性を持つ冷間加工状態では最大10まで上昇します。
化学成分
| 元素 | 含有量 | 備考 |
|---|---|---|
| 炭素 (C) | 0.05 - 0.15 % | ー |
| クロム (Cr) | 16.0 - 19.0 % | ー |
| マンガン (Mn) | 2.0 % | 最大値 |
| モリブデン (Mo) | 0.8 % | 最大値 |
| ニッケル (Ni) | 6.0 - 9.5 % | ー |
| 窒素 (N) | 0.11 % | 最大値 |
| リン (P) | 0.045 % | 最大値 |
| ケイ素 (Si) | 1.0 % | 最大値 |
| 硫黄 (S) | 0.015 % | 最大値 |
技術的特性
用途分野
- トーションバー、トーションばね
- 圧縮ばね
- 引張ばね
冷間成形性
引抜・成形
全高炭素オーステナイト系鋼と同様、UGI® S302は冷間変形時に著しく加工硬化します。しかし優れた延性を持ち、断面積減少率90%以上の加工が可能です。
曲げ・成形
UGI® S302は冷間加工状態でも延性を保持し、成形・曲げ適性に優れます。延性-脆性転移温度が常温より遥かに低いため、高速ひずみ速度での加工が可能で、高速ばね成形に適しています。
耐食性
UGI® S302は中程度の腐食環境において良好な耐食性を示します。塩化物含有量が限定された湿潤・水中環境で広く使用されています。海水環境での使用、特に引抜ばね線形態では避けるべきです。
熱処理
ばね成形後、熱処理により機械的強度を最大250 MPa向上可能(線径による)。Rp0.2/Rm比も5%向上します。
- 静止炉熱処理: 350〜425°C、推奨時間 0.5〜4時間(ロットサイズによる)
- 連続炉熱処理: 静止炉より25°C高め、最短処理時間 3分
熱間成形
UGI® S302は優れた熱間鍛造性を持ちます。鍛造温度範囲は900〜1100°C。鍛造後は感作化(粒界腐食感受性)を防ぐため、水冷等で急冷する必要があります。
供給形態
| 製品 | 形状 | 仕上げ | サイズ |
|---|---|---|---|
| 引抜線 | 丸線 | マット | 0.2〜1.0 mm |
| 圧延線 | 異形断面 | ブライト | 2〜70 mm² |
その他の製品形態についてはお問い合わせください。
金属
- UGI® HT605 – 高温用コバルト・クロム・ニッケル・タングステン合金、優れた耐酸化性
- 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® 4313 +A - 高性能低炭素Ni添加マルテンサイト系ステンレス鋼
- UGI® 4121:耐食性と切削性に優れた高性能マルテンサイト系ステンレス鋼
- UGI® 4512:高性能用途向けプレミアム・フェライト系ステンレス鋼
- 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
- UGI® 316Ti ステンレス鋼 – 高温用、非磁性、固溶焼鈍材
- UGI® 316Ti – 高温用途向けプレミアムチタン安定化ステンレス鋼
- UGI® 4362 引抜きバー — 高強度と優れた耐食性
- UGI® 4362 スプリングワイヤ — 優れた耐食性と機械的強度
- UGI® 4545 AIR焼鈍材 — プレミアム航空宇宙グレード析出硬化型ステンレス鋼