304 vs 316ステンレス鋼加工の習得：技術と主要違い

ステンレス鋼は耐食性があるため広く使用されています。ステンレス鋼には多くのグレードがあり、成形性、強度、加工性が異なります。グレード304ステンレス鋼（A2ステンレス鋼とも呼ばれる）は、18〜20%のクロムと8〜10%のニッケルを含みます。

グレード316ステンレス鋼（A4ステンレス鋼）は、約16%のクロム、10%のニッケル、2〜3%のモリブデンを含みます。つまり、304と316ステンレス鋼の最大の違いの一つは、316にモリブデンが含まれ、304にはモリブデンが添加されていないことです。

この元素は塩化物による腐食に抵抗するのを助けます。グレード316鋼には微量のシリコン、炭素、マンガンも含まれます。モリブデンの存在により、316ステンレス鋼は「マリングレードステンレス鋼」として知られています。タイプ316ステンレス鋼は化学的腐食により耐性があります。例えば、高温での脂肪酸と硫酸に耐性があります。グレード316ステンレス鋼は華氏1600度（約870℃）までの温度に耐えられます。316と比較して、グレード304ステンレス鋼は耐熱性が劣ります。

どのグレードのステンレス鋼が加工に最適か？

オーステナイト系ステンレス鋼は一般的に加工が難しいとされています。400系列ステンレス鋼は300系列ステンレス鋼より加工しやすいです。これには304と316グレードが含まれます。304と316グレードステンレス鋼の加工性は確かに異なります。タイプ303ステンレス鋼は300系列で最も加工しやすいかもしれません。304より加工しやすいです。これにより、グレード303鋼は厳しい公差を持つアクセサリー、ギア、ファスナーの第一選択肢となります。その相対的な弱さにより、304グレードステンレス鋼ほど頻繁には使用されません。

304は316ステンレス鋼より加工しやすいです。グレード304鋼は加工しやすいだけでなく、洗浄も容易で、これが多くの異なる仕上げがある理由の一つであり、一般の目に触れる表面に使用される理由です。タイプ316ステンレス鋼は加工が難しいだけでなく、切削に特殊工具を必要とします。孔食耐性に優れますが、成形しにくいため、他のタイプのステンレス鋼では対応できない用途に限定されます。

どのグレードのステンレス鋼が加工しやすいか？

ステンレス鋼グレードには、加工性を最大化するための許容他金属含有量の系列があります。様々なタイプのステンレス鋼間の加工性の違いに加え、これが316グレード鋼を316Bより加工しやすくしています。316鋼の加工性グレードは60、316Bは50、304と304Lグレードの加工性グレードは共に70です。対照的に、合金303は最も加工しやすいステンレス鋼です。加工性レベル150、基準加工性レベル100を持ちます。

ステンレス鋼の加工性を向上させるには？

硫黄やセレンの添加もステンレス鋼の加工性を向上させますが、耐食性を低下させ溶接に干渉します。ステンレス鋼合金303の硫黄含有量はステンレス鋼304よりはるかに低いです。溶接可能なステンレス鋼の許容炭素含有量は低いです。例えば、304ステンレス鋼は最大0.08%の炭素を含み、304Lまたは溶接可能な304ステンレス鋼は最大0.03%の炭素を含み、これは加工性に実際には影響しません。

304 VS 316ステンレス鋼の加工方法

304鋼または316鋼を加工する際、機械に過度の振動を与えたくなく、大型機械を使用する必要があります。小型旋盤とフライス盤ではこれらのグレードのステンレス鋼を切削できません。あらゆるタイプのステンレス鋼で、超硬工具またはハイス（HSS）工具を使用できます。より低い切削速度で作業する場合、ハイス工具がより良い選択です。

全ての300系列ステンレス鋼には一定程度の加工硬化があり、316グレードはより硬化しやすく、これを防ぐためにより多くの努力が必要です。一つの解決策は、鋭利な工具を使用し、摩耗し始めたら工具を交換し、304加工と比較してより低速でより高送りで作業することです。304ステンレス鋼を加工するには、より低速で加工すべきです。複雑なグレード304鋼を加工する際、高送りで深切り込みを行い、加工硬化を最小限に抑えます。

結論

304と316ステンレス鋼の理想的な加工プロセスでは、全ての300系列ステンレス鋼をより加工しやすくするいくつかの方法があります。熱処理を実施して金属を加工しやすくできます。例えば、正火は鋼を焼鈍温度より高い温度まで加熱します。十分な時間保持してより微細なオーステナイト粒を生成し、鋼の加工性を向上させます。これらの鋼は熱伝導率が低いです。表面を過熱しないよう注意し、修復困難な歪みを引き起こす可能性があります。オイル潤滑を使用して工具摩耗を減らし、物体を冷却します。鉱物油または水溶性乳化油を使用し、超硬工具で高速作業できます。