UGIMA® 4542 – 高機械加工性析出硬化型ステンレス鋼

UGIMA® 4542 の概要と特長

UGIMA® 4542 は、UGITECH 社が独自に開発した高機械加工性析出硬化型ステンレス鋼で、従来の UGI 4542（1.4542 / 17-4PH 相当）と同等の耐食性・機械的特性を維持しながら、切削性を大幅に向上させた画期的なグレードです。生産性が 20〜30% 向上し、工具寿命の延長、切削時間の短縮、仕上げ面品質の改善が実現できます。

この鋼種は、オーステナイト系ステンレス鋼（1.4301/1.4307、いわゆる 304/304L）に匹敵する優れた耐食性を持ちながら、熱処理により幅広い機械的特性（高引張強さから高衝撃靭性まで）を発現できるのが最大の特長です。微細構造はマルテンサイト基調でフェライトストリンガーを含み、熱処理条件によっては残留オーステナイトや銅析出物が観察されます。

物理的特性

特性	値
密度	7.75 g/cm³

機械的特性（代表値・規格上限）

特性	値	備考
弾性率	197 GPa
ブリネル硬さ	363 HB	最大値、EN 10088-3
ロックウェル C 硬さ	38 HRC	最大値、ASTM A564
引張強さ	1200 MPa	最大値、ASTM A564 / EN 10088-3

熱的特性

特性	値
線膨張係数	1.08×10⁻⁵ 1/K
熱伝導率	17 W/(m·K)

電気的特性

特性	値
電気抵抗率	7.7×10⁻⁸ Ω·m

磁気的特性

特性	値	備考
保磁力	3420 A/m
相対透磁率	38	200 Oe および 100 Oe における値
相対透磁率	59	200 Oe および 100 Oe における値

化学組成 (質量%)

元素	含有範囲	備考
炭素 (C)	0.06 max
クロム (Cr)	15.0 – 16.5 %
銅 (Cu)	3.0 – 4.0 %
マンガン (Mn)	1.0 max
モリブデン (Mo)	0.5 max
ニッケル (Ni)	4.0 – 5.0 %
ニオブ (Nb)	0.45 max	最小値：5×C%
リン (P)	0.03 max
シリコン (Si)	0.60 max
硫黄 (S)	0.03 max

技術的特性と加工ガイド

用途分野

• レジャー用マリン機器（プロペラシャフト、金具）
• 食品加工機器（搬送・移送装置）
• エネルギー分野（原子力プラント）
• 建設および自動車産業

耐食性

UGIMA® 4542 は、ほとんどの腐食環境において 18Cr-8Ni 系オーステナイトステンレス鋼と同等の優れた耐食性を示します。この鋼の組織は粒界腐食に対して不感であり、腐食疲労および応力腐食割れに対しても高い耐性を持ちます。さらに、高い機械的特性と耐食性の組み合わせにより、侵食腐食に対しても優れた耐性を発揮します。

ステンレス鋼と卑な金属（アルミニウム、軟鋼）の組み立てが大気環境下で使用される場合、環境電解質が存在しないためガルバニック腐食のリスクはありません。一方、海水への短時間浸漬や液溜まりが生じる船舶用途などの「クリティカルなケース」では、不活性シリコーンシールによる絶縁が有効です。

必要に応じて以下の脱汚染処理（パシベーション）を推奨します：

• 硝酸 52%（36°ベーメ）1 体積部
• 水 1 体積部
• 常温
• 短時間
• 処理後は十分に水洗い

環境別耐食性能の目安

環境	挙動
硝酸	良好
リン酸	制限付き使用
硫酸	制限付き使用
酢酸	普通
炭酸ナトリウム	普通
NaCl（塩水噴霧）	良好
湿気	優秀
海水	制限付き使用
油/ガス	制限付き使用

機械加工性

UGIMA® 4542 は、介在物組織の最適化により切削性能が大幅に向上しています。工具摩耗の低減、切りくず処理性の改善、高速切削への対応が可能です。

熱処理

ASTM A564/A564M および EN 10088-3 に準拠。

• 固溶処理（アニーリング）: 1030–1050°C で実施。軟質マルテンサイト組織（約 35 HRC）を得る。この状態で使用する場合、250–300°C で 1–2 時間の時効処理（拡大処理）を推奨。機械的特性への影響は軽微。
• 析出硬化（エージング）: 固溶処理後、480°C で 1 時間の時効処理で最大硬度約 42 HRC（シャルピー衝撃値約 3 daJ/cm²）を達成。
• 焼き戻し（軟化）: 550–760°C で実施（規格要求の機械的特性レベルに応じて温度選定）。焼き戻し後の再硬化には、再度固溶処理から行う必要あり。

熱間加工（鍛造）

• 加熱温度：1150–1200°C
• 鍛造温度範囲：1200–950°C
• 冷却：空冷、水冷、油冷のいずれも可
• 鍛造品は以下のいずれかの状態で使用可能：
  • 固溶処理済み（+ 250–300°C × 1–2h の時効処理）
  • 析出硬化済み（任意で固溶処理後、480°C × 1h 時効）
  • 焼き戻し済み（規格指定の条件で焼き戻し）

溶接性

• 予熱なしで MIG、TIG、レーザー、抵抗溶接、電子ビーム溶接が可能。肉盛材あり・なし両対応。
• 溶接部は固溶処理組織となるため、時効処理（250–300°C × 1–2h）または析出硬化・焼き戻し処理を推奨。
• 同質肉盛材または肉盛材なしの場合、溶接部の機械的特性を母材と同等にできる。
• 高耐力鋼共通の注意点として、溶接設計ではノッチや急激な断面変化を避けること。
• MIG 溶接のシールドガス：Ar+1%CO₂ または Ar+1–2%O₂ を推奨。H₂、N₂ 含有ガスは避ける。
• 肉盛材ワイヤ：ER308LSi (1.4316) または同質肉盛材 630 (17-4PH) を推奨。

供給形状と公差

製品	形状	公差等級
熱間圧延・酸洗い	丸棒	13
冷間仕上げ棒鋼	丸棒	11 – 8
棒鋼	六角棒	11

詳細な仕様や在庫状況については、サプライヤーにお問い合わせください。