UGI® S302 固溶焼鈍ステンレス鋼バネ – 優れた耐食性と疲労強度
UGI® S302はステンレス鋼バネの製造に一般的に使用される鋼種です。優れた耐食性を備え、約250°C近辺までの温度環境で使用可能です。UGI® S302製バネは、炭素鋼バネと比較して優れた疲労強度と低緩み特性を示します。
腐食環境下で使用されるバネでは、UGI® S302を採用することで炭素鋼バネに必要な表面処理を省略できます。さまざまな冷間加工条件に対応するため、UGITECHはUGI® S302-1、UGI® S302-2、UGI® S302-6など複数のバリエーションを開発し、複数の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、特別鋼種UGI® S302 HFS(HFS: High Fatigue Strength)も受注生産で対応可能です。
以下の引張強さ(Rm)値は、鋼種1.4310(NS)に対するEuronorm EN 10270-3の標準機械的強度範囲に準拠しています。耐力(Rp 0.2)値は参考値です。UGI® S302バネ線のRm/Rp 0.2比は一般的に約0.9です。強度(Rm)のばらつきは、製造ロット内で100 MPa、包装単位(ケーブルドラム、コイル、リム)内で60 MPa以内に収まることが一般的です。
本鋼種の相対透磁率(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・非冷間加工状態ではµrは1.02未満ですが、バネ線特性を持つ冷間加工状態では最大10まで上昇します。
物性値
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 密度 | 20 °C | 7.9 g/cm³ |
| 100 °C | 7.9 g/cm³ | |
| 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 | |
| 100 °C | 194 GPa | ||
| 200 °C | 183 GPa | ||
| 伸び | 50 % | 最小値 | |
| 引張強さ | 600 MPa | 最大値 |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 0.0000165 1/K | 20~100°C | |
| 0.0000175 1/K | 20~200°C | ||
| 最高使用温度 | 250.0 °C | ||
| 比熱容量 | 500 J/(kg·K) | ||
| 熱伝導率 | 20 °C | 15 W/(m·K) | |
| 100 °C | 16 W/(m·K) | ||
| 250 °C | 18 W/(m·K) |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 20 °C | 0.00000078 Ω·m |
| 100 °C | 0.00000083 Ω·m | |
| 250 °C | 0.00000090 Ω·m |
磁気的特性
| 特性 | 値 |
|---|---|
| 相対透磁率 | 1.02 [-] |
化学組成
| 元素 | 含有量 | 備考 |
|---|---|---|
| 炭素 (C) | 0.05 - 0.15 % | |
| クロム (Cr) | 16.0 - 19.0 % | |
| マンガン (Mn) | 2.0 | 最大 |
| モリブデン (Mo) | 0.8 | 最大 |
| ニッケル (Ni) | 6.0 - 9.5 % | |
| 窒素 (N) | 0.11 | 最大 |
| リン (P) | 0.045 | 最大 |
| シリコン (Si) | 1.0 | 最大 |
| 硫黄 (S) | 0.015 | 最大 |
技術的特性
用途
- トーションバー、トーションスプリング
- 圧縮コイルスプリング
- 引張コイルスプリング
冷間成形
引抜き・成形: 高炭素オーステナイト系ステンレス鋼と同様に、UGI® S302は冷間加工で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。
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・水性環境で広く使用されています。海洋環境での使用、特に引抜きバネ線状態での使用は避けるべきです。
熱処理
バネの機械的強度は、バネに対する熱処理により最大250 MPa(線径依存)向上可能です。この処理後、Rp0.2/Rm比は5%上昇する可能性があります。
- 静止炉熱処理: 温度350~425°C、推奨保持時間0.5~4時間(ロットサイズ依存)
- 連続炉熱処理: 静止炉より25°C高い温度、最短保持時間3分
熱間成形
UGI® S302は熱間鍛造性に優れます。鍛造温度範囲は900°C~1100°C。鍛造後は速やかに冷却(水冷)し、粒界腐食感受性を防止する必要があります。
供給形状・寸法
| 製品 | 形状 | 仕上げ | サイズ範囲 |
|---|---|---|---|
| 線材(ワイヤロッド) | 丸 | 酸洗い | 5.0~32 mm |
| 引抜き線 | 丸 | マット | 0.2~1.0 mm |
| 棒鋼 | 丸 | マット | 1.0~15 mm |
| 圧延線 | 異形断面 | ブライト | 2~70 mm² |
その他の形状・サイズについてはサプライヤーにご相談ください。
金属
- UGIPURE® 4472:手術用インプラント向けプレミアム窒素添加ステンレス鋼
- 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
- UGIMA®-X 4305: 優れた切削性を持つプレミアム溶体化焼鈍ステンレス鋼
- 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