金属加工のことがわかる記事

ticker

【金属加工 Mitsuri】無償でご利用いただけるキャンペーン中です！

お申込みはこちらから
Category

オーステナイト系ステンレス

  • オーステナイト系ステンレス鋼の基礎知識まとめ

    オーステナイト系ステンレス鋼とは、18％のクロムと8％のニッケルを含むSUS304を代表とした、常温でもオーステナイトの組織がフェライトに変化することがないステンレス鋼です。オーステナイト系ステンレス鋼は、耐食性・延性・靭性に優れているほか、冷間加工性や溶接性も良好です。基本的に磁性を持ちませんが、塑性加工を行ったときに磁性を持つ場合があります。オーステナイト系ステンレス鋼はこれらの特徴により、家庭用品・建築用・自動車部品などの幅広い用途で使用されています。製品の形状としては薄板が最も多くありますが、そのほかにも厚板・棒・管・線・鋳物などと多岐に渡ります。生産量は全ステンレス鋼のうち6割以上を占めるほどで、私たちの身の回りでもよく見かける材料です。参考：【SUS(ステンレス)種類と見分け方】用途・特徴を専門家が徹底解説！オーステナイト系ステンレスの組成・成分表：各オーステナイト系ステンレス鋼(品種)における組成と特性SUS304SUS301　加工硬化性SUS301L　耐粒界腐食性SUS301J1　耐食性SUS302　高強度SUS302B　耐熱性SUSXM15J1耐熱性SUS303　被削性SUS303Cu　被削性SUS304L　耐粒界腐食性SUS304LN　強度SUS304N1　強度SUS304N2　強度SUS304Cu　深絞性SUSXM7　深絞性SUS304J1　深絞性SUS304J2　深絞性SUS305　低加工硬化性SUS305J1　低加工硬化性SUS309S　耐熱性、耐酸化性SUS310S　耐熱性、耐酸化性SUS315J1　耐応腐食割れ性SUS315J2　耐応力腐食割れ性SUS316　耐食性SUS316L　耐粒界腐食性SUS316N　高強度SUS316LN耐粒界腐食性SUS316J1　耐酸性SUS316J1L耐粒界腐食性SUS317　耐食性SUS317J1耐食性SUS317L耐粒界腐食性SUS312L　耐食性SUS836L　耐食性SUS890L　耐食性SUS321　耐粒界腐食性SUS347　耐粒界腐食性オーステナイト系ステンレス鋼は、上図のように18クロム（Cr）-8ニッケル（Ni）のSUS304を代表としたさまざまな種類があります。これらは用途に合わせて、添加物の量を変えたり別途追加したりすることで特性を付与しています。例えば、SUS304Lは炭素（C）を0.03％以下に抑えていることで、粒界腐食を防止できるようになります。また、SUS316はモリブデン（Mo）を追加し、SUS304よりも耐食性を向上しています。参考：SUS304L（ステンレス鋼）成分、比重、切削性、機械的性質参考：SUS316（ステンレス鋼）成分、硬さ、ヤング率オーステナイト系ステンレスの物理的性質と磁性＜オーステナイト系ステンレスの物理的性質＞種類の記号ヤング率kN/mm2密度g/cm3比熱J/g・℃熱伝導率W/m・℃比電気抵抗Ωm(10-8)平均熱膨張係数10-6/℃室温室温0-100℃100℃500℃室温650℃0-100℃0-316℃0-538℃0-649℃0-816℃SUS304SUS304L1937.930.5016.321.57211617.317.818.418.7-SUS310S2007.980.5016.3-79-14.416.416.917.5-SUS3161937.980.5016.321.57411616.016.217.518.520.0引用元：ステンレス協会（元データはステンレス鋼データブック「家電編」他）上表は、ステンレス協会の公式サイトに記述されているデータの一部を抜粋したものです。オーステナイト系に限らず、ステンレス鋼は炭素鋼やアルミニウムなどに比べて熱伝導率に劣り、比電気抵抗の数値が高い特徴があります。また、マルテンサイト系やフェライト系は強い磁性を持つのに対し、オーステナイト系は磁性を持ちません。ただし、オーステナイト系ステンレス鋼を加工すると、加工箇所がマルテンサイトに変態し、磁性を持つことがあります。参考：SUS310S（ステンレス鋼）加工性、用途、機械的性質オーステナイト系ステンレスの機械的性質＜オーステナイト系ステンレスの固溶化熱処理状態の機械的性質＞種類の記号耐力Mpa(N/mm2)引張強さMpa(N/mm2)伸び絞り硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS304205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS304L175以上480以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS310S205以上520以上40以上50以上187以下90以下200以下SUS312L300以上650以上35以上40以上223以下96以下230以下SUS316205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下引用元：JIS G 4303:2012上表は【JIS G 4303:2012 ステンレス鋼棒】に記述されている、代表的なオーステナイト系ステンレス鋼（固溶化熱処理状態）の機械的性質を抜粋したものです。オーステナイト系ステンレス鋼は、炭素鋼やフェライト系ステンレス鋼よりも引張強さや伸びの数値が高く、加工による硬化が大きい特徴があります。そのほかにも、引張強さの数値は高いものの、耐力（降伏点）の数値が低いことから、曲げ成形や張り出し成形性に優れています。また、高温や低温環境下でも強度を保てるのがオーステナイト系ステンレス鋼のメリットです。上表を見ても分かるように、オーステナイト系ステンレス鋼はSUS312Lなどの一部を除き、材質ごとの数値にあまり大きな違いはありません。耐力はおよそ175～275Mpa、引張強さはおよそ480～550Mpa程度の値になります。参考：SUS312L（ステンレス鋼）成分、機械的性質オーステナイト系ステンレスと加工硬化・焼入れオーステナイト系ステンレス鋼は、焼入れによって引張強さや硬さを向上できる材料ではありません。強度を得るためには、塑性加工を施すと加工硬化する現象を利用し、圧延加工や伸線加工を施します。加工硬化する原因は、塑性加工によってオーステナイトがマルテンサイトに変態するためです。この変態したマルテンサイトを「加工誘起マルテンサイト」と呼びます。加工誘起マルテンサイトは、耐食性が低下するほか、磁性を持つ要因にもなります。参考：加工硬化とはどんな現象？仕組み・影響・扱い方をご紹介！参考：ステンレスの焼き入れについて専門家が紹介！オーステナイト系ステンレスと応力腐食割れ・耐食性オーステナイト系ステンレス鋼は応力腐食割れが発生しやすい傾向にあります。応力腐食割れとは、腐食環境下において金属材料に引張応力が作用し、材料に割れが生じることです。ステンレス鋼以外にも、炭素鋼や黄銅にも発生します。オーステナイト系ステンレス鋼は、溶接や熱処理の過程など、およそ550～900℃に加熱するとクロム炭化物が析出し、耐食性が低下します。この現象は「鋭敏化」と呼ばれるもので、応力腐食割れを起こす要因にもなります。応力腐食割れの対策として、SUS403などのフェライト系ステンレス鋼を使用する、オーステナイト系を使用するのであれば、SUS304Lなどの極低炭素鋼を使用するなどの方法があります。また、残留応力を除去するための熱処理を行うことでも防ぐことができます。参考：応力腐食割れをわかりやすく！3要素と対策方法オーステナイト系ステンレスと加工熱処理オーステナイト系ステンレス鋼で硬さや強度を得たい場合、圧延加工や伸線加工を行います。しかし、これらの加工は、オーステナイトからマルテンサイトに変態させているため、磁性を持つようになり、応力腐食割れのリスクも伴います。オーステナイト系ステンレス鋼の応力腐食割れの対策には、使用する材料を変更する以外に、応力除去焼なましや、固溶化熱処理が有効です。応力除去焼なましは、800～900℃程度まで加熱・急冷することで残留応力を除去できます。固溶化熱処理は、1000～1100℃程度まで加熱し、急冷する熱処理のことで、残留応力の除去に限らず、クロム炭化物を固溶させて鋭敏化を防止し、耐食性が向上します。しかし、固溶化熱処理後は材料が軟らかくなります。オーステナイト系ステンレス鋼のほとんどが、応力腐食割れ対策のみでなく、耐食性を低下させないために固溶化熱処理を施しています。参考：ステンレスの焼き入れについて専門家が紹介！溶接オーステナイト系ステンレス鋼は、マルテンサイトやフェライト系に比べて溶接しやすい材料です。難度としては鉄鋼と同程度になりますが、鋭敏化・応力腐食割れなどの対策を必要とします。これらの対策として、鋭敏化する温度域に至らないように溶接時の入熱量を抑制する、母材の炭素量を低減するなどが有効です。また、使用する材料を、炭素の含有量が0.03％以下の極低炭素鋼に変えることや、フェライト系のステンレス鋼を採用することで予防できます。仮にオーステナイト系ステンレス鋼に鋭敏化が発生した場合は、固溶化熱処理も有効です。その他に、高温割れ（凝固割れ）にも注意しなければなりません。高温割れは、不純物として存在するリンや硫黄などの低融点物質が凝固し、結晶粒界に析出して割れを引き起こす現象を指します。高温割れを防止するには、不純物の低減や、リンや硫黄が固溶しやすいフェライトを含む溶加材を用いる方法があります。また、オーステナイト系ステンレス鋼は、線膨張係数が高いため、溶接の熱で変形しやすい点にも注意が必要です。そのため、入熱量を抑制する、入熱が集中しない溶接継手とする、変形方向と逆向きの変形を施す、治具で拘束するなどの対策も必要となります。参考：ステンレス溶接の種類や溶接方法を銅種別に徹底解説！切削加工オーステナイト系ステンレス鋼は加工硬化を起こしやすく、切削性に乏しい材料です。ワークを切削加工すると、オーステナイトの組織がマルテンサイトに変化し、加工部分が硬化します。これにより、刃物の摩耗が激しかったり、破損したりするなどのトラブルを招く恐れがあります。また、ステンレス鋼は鉄などに比べて熱伝導率も低いため、切削時の刃物に熱が溜まりやすいです。そのため、刃物に対して切粉が溶着したり、欠けが生じたりすることも多くあります。以上のことから、オーステナイト系ステンレス鋼の切削加工を行う場合は、SUS303のような快削ステンレス鋼と呼ばれる材料を検討するのがおすすめです。参考：SUS303（ステンレス鋼）規格、成分、機械的性質塑性加工オーステナイト系ステンレス鋼は加工硬化性を持つほか、他のステンレス鋼と比べると伸びに優れている材料です。そのため、プレス加工の張り出し成形や曲げ成形に適しています。用途によっては、オーステナイト系ステンレス鋼を冷間圧延して加工硬化を起こし、高強度かつ薄板で軽量化を図る場合もあります。しかし曲げ加工においては、プレスしても材料の形状が元に戻ろうとする「スプリングバック」が発生することがあるため、曲げ加工の際は注意が必要です。参考：ステンレス板の曲げ加工について加工事例と共に徹底解説！オーステナイト系ステンレスの主な用途オーステナイト系ステンレス鋼は、家庭用品・建築用・自動車部品・化学工業・食品工業・合成繊維工業・原子力発電・LNGプラントなどの幅広い用途で用いられています。どの分野においてもSUS304を用いることが多くありますが、加工硬化を避けたい場合はSUS305を、耐孔食性が必要な場合はSUS316を使うといったように、用途によって鋼種を使い分けるのがおすすめです。オーステナイト系ステンレス鋼は、低温や高温環境でも強度の低下が少なく、溶接や塑性加工がしやすいなどのメリットがあるため、汎用性に優れています。基本的に磁性を持たないので、他の金属と分別し、スクラップとして回収するのも比較的簡単です。ステンレス鋼の製造には、ステンレス鋼のスクラップを多く利用できることから、オーステナイト系ステンレス鋼はリサイクル率が高い材料とも言えます。

  • SUS304とSUS304Lの違いと使い分け

    SUS304は、ステンレス鋼の代表的な材料で、市場に多く出回っており、私たちの日常でもよく目にします。耐食性・耐熱性・強度などに優れているのが特徴のため、日常生活に限らず、幅広い業界で採用されています。一方、SUS304LはLグレードと呼ばれるステンレス鋼で、SUS304よりも炭素の成分を減らすことで鋭敏化の発生を抑え、耐粒界腐食性を向上した材料です。鋭敏化とは、ステンレス鋼が550～900℃程度加熱された際に炭素とクロムが結合し、耐食性を低下させてしまう現象のことを指します。SUS304Lは、鋭敏化を避けられるメリットがありますが、ステンレス鋼の選定において、一概にSUS304Lを選べばいいという訳ではありません。本記事では、SUS304とSUS304Lの価格と強度の違いを見てみましょう。参考：SUS304とSUS430の意味とは？ 使い分けや特徴も分かりやすく解説！参考：SUS304L（ステンレス鋼）成分、比重、切削性、機械的性質SUS304とSUS304Lの価格差以下は、金属材料を取り扱う通販サイト【E-metals】のSUS304とSUS304Lの丸棒の価格を一部表にしたものです。＜SUS304およびSUS304Lの丸棒(酸洗)の参考価格表＞材料のサイズ直径×長さ（mm）SUS304の価格SUS304Lの価格φ13×500694円744円φ13×10001,188円1,288円φ13×15001,682円1,832円φ13×20002,177円2,376円参照元：E-Metals（上表は2021年1月時点での価格）SUS304Lは、SUS304と比べて数％～1割程度、価格の高い材料であることがわかります。上表の【丸棒(酸洗)】の製品に限らず、一般的にSUS304Lのほうが高価な材料です。また、SUS304Lは、SUS304よりも流通量が少ないため、納期に時間を要する場合もあります。これらのことから、コストや使用条件などを考慮して、SUS304とSUS304Lを使い分けなければなりません。例えば、溶接加工を必要とする部材や酸化性のある環境などは、鋭敏化の恐れがあるので、SUS304Lを採用する。逆に鋭敏化の心配がない部材や環境においては、コスト削減のためにSUS304を採用するなど、使用環境によって適切な材料を選ぶようにしましょう。SUS304とSUS304Lの強度＜SUSの固溶化熱処理状態の機械的性質＞種類の記号耐力Mpa(N/mm2)引張強さMpa(N/mm2)硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS304205520187以下90以下200以下SUS304L175480187以下90以下200以下引用元：JIS G 4303:2012上表は、【ステンレス鋼棒 JIS G 4303】から抜粋したものです。SUS304とSUS304Lの機械的性質の数値を見てみると、硬さは同じ値になりますが、耐力・引張強さにおいては、SUS304のほうがわずかに高い値を示しています。

  • SUS304L（ステンレス鋼）成分、比重、切削性、機械的性質

    SUS304Lは、【ステンレス鋼棒 JIS G 4303】などに規定されている、オーステナイト系ステンレス鋼の一種です。SUS304から炭素の含有量を減らした低炭素鋼で、耐粒界腐食性に優れています。材質記号に「L」が付いたステンレス鋼は、Lグレードと呼ばれており、およそ550～900℃の程度の温度に加熱すると腐食しやすくなる「鋭敏化」のリスクを軽減できます。鋭敏化による腐食を「粒界腐食」と呼びますが、SUS304Lは粒界腐食に強い材料として活用されています。SUS304Lの主な用途は、化学工業・製紙工業・石油精製です。SUS304Lの比重は7.93です。相当材として、ISO規格のX2CrNi18-9、EN規格の1.4307、AISI規格の304Lなどがあります。SUS304Lの化学成分SUSの化学成分（単位：％）種類の記号CSiMnPSNiCrMoCuNその他SUS304L0.030以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下9.00～13.0018.00～20.00----SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00～10.5018.00～20.00引用元：JIS G 4303:2012上表は、【ステンレス鋼棒 JIS G 4303】から抜粋したものです。比較のためにSUS304の数値も記述しています。SUS304は、一般的に0.06％程度の炭素（C）を含有しています。一方で、SUS304Lは炭素量が0.030％以下と少ないのが見て分かります。炭素量が少ないことで、ステンレス鋼が550～900℃程度加熱された際に発生する、炭素とクロムの結合（鋭敏化）を防止します。鋭敏化は650℃前後で発生しやすく、溶接の際に注意する必要がありますが、SUS304Lであれば、鋭敏化による腐食を避けて溶接できます。SUS304Lの機械的性質＜SUS304Lの固溶化熱処理状態の機械的性質＞種類の記号耐力Mpa(N/mm2)引張強さMpa(N/mm2)伸び絞り硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS304L175以上480以上40以上60以上187以下90以下200以下引用元：JIS G 4303:2012SUS304Lの加工性、切削性SUS304Lは、溶接性に優れているほか、深絞りや曲げ加工などの冷間加工性も良好です。一般的にオーステナイト系ステンレス鋼は、鋭敏化を避けるために、溶接後に固溶化熱処理を行います。しかし、SUS304Lのような低炭素オーステナイト系ステンレス鋼は、炭素量が少ないことから、固溶化熱処理なしでも、サビの原因となるクロム炭化物の生成を防止し、溶接後も耐食性が十分に保持できます。また、焼きなましに関しては、応力の負荷が大きくかかる環境でのみ行われます。切削に関しては、SUS304と同じく熱伝導率が乏しいことから困難です。通常、切削加工を行うと、工具のチップに発生する熱はワークなどに分散します。しかし、SUS304Lは熱伝導率に乏しいので、チップに熱がたまり、工具の破損を引き起こしやすい傾向にあります。加工熱の対策は加工業者によって異なり、仕上がりにも違いが出てきます。そのため、もしSUS304Lの切削加工を依頼する場合は、ステンレス加工を得意とする業者を選ぶようにしましょう。

  • SUS347（ステンレス鋼）成分、機械的性質、比重

    SUS347は、ニオブを添加することで高温環境下における耐食性を向上させた、安定化ステンレス鋼と呼ばれるステンレス鋼の一つです。熱処理や溶接などによって生じる粒界腐食が発生しにくいことから、主に高温環境下で用いられています。SUS347の比重は、7.98です。オーステナイト系ステンレス鋼の一種で、その代表鋼種であるSUS304に比べ、強度には優れますが、延性には劣ります。それに伴い、SUS304よりも加工性が低下しています。しかし、ステンレス鋼で問題となる粒界腐食が発生しにくいことから、溶接が必要となる製品に採用されています。また、高温強度やクリープ強度にも優れており、応力腐食割れに対する耐性も高い素材です。そのため、高温かつ高負荷といった過酷な環境下で用いられることが多くなっています。参考：【SUS(ステンレス)種類と見分け方】用途・特徴を専門家が徹底解説！SUS347の化学成分鋼種名C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)Ni(％)Cr(％)Nb(％)SUS3470.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下9.00〜13.0017.00〜19.0010×C%以上SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00〜 10.5018.00〜 20.00−SUS347の化学成分は、JIS規格（JIS G 4305：2012）によって上表のように定められています。SUS304の化学成分も比較のために併せて記載しています。SUS347は、ニオブ（Nb）の含有率を炭素（C）の含有率の10倍以上にすることで、粒界腐食が発生しないように設計されたステンレス鋼です。ステンレス鋼は、クロム（Cr）を含むことで高い耐食性を実現している合金です。しかし、550～900℃程度に加熱されると、その冷却過程でクロムと炭素が結合して、粒界（金属組織の境界）でクロム炭化物を析出します。粒界隣接部では、クロムが欠乏して腐食が生じやすくなります。粒界腐食の対策としては、炭素量を減少させたり、炭素と結合しやすいチタンやニオブを添加したりすることが有効です。SUS304を基準に、炭素量を減少させたのがSUS304L、チタンを添加したのがSUS321、そしてニオブを添加したのがSUS347です。参考：SUS321（ステンレス鋼）組成、成分、機械的性質SUS347の機械的性質鋼種名耐力引張強さ伸び絞り硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS347205以上520以上40以上50以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS347の機械的性質は、JIS規格（JIS G 4303：2012）によって上表の値を満たすものと規定されています。比較のため、SUS304の機械的性質も併せて載せています。SUS347の機械的性質は、SUS304と大きな違いはありません。しかし、ニオブの含有量が多いほど、引張強さや硬さが増加して、延性が低下する傾向があります。そのため、SUS304と比べて絞り率が10％低くなっています。SUS347の用途SUS347は、高温環境下で用いられる部品や溶接後にそのまま使用される製品などによく使われているステンレス鋼です。熱交換器や排熱管、蒸発器などが代表的な用途で、火力発電所で用いられる機器の材料として採用されていることもあります。850℃までの高温環境で使用できるとされています。しかし、高温に長時間さらされると、鉄とニオブが結合した、硬くて脆い「Laves相」が析出します。Laves相の増大によって、疲労強度の低下や亀裂の発生・成長の原因となることがあります。SUS347の加工性SUS304と比較すると、SUS347は、加工性に劣り、溶接性に優れます。SUS347では、ニオブの添加によって引張強さと硬度が増大して延性が低下しています。そのため、削りにくく、曲げにくくなりますので、切削加工も板金加工もSUS304と比べて困難になります。一方、粒界腐食が発生しにくいため、溶接による欠陥が起きにくく、溶接部の強度も安定化しやすい材料です。

  • SUSXM7（ステンレス鋼）成分、磁性、機械的性質、比重

    SUSXM7は、18Cr-9Ni-3.5Cuの組成を持ち、オーステナイト系のステンレス鋼の中で最も代表的な鋼種であるSUS304をベースに、銅（Cu）を添加したステンレス鋼です。SUS304 に比べて、冷間加工硬化が生じにくく、さらに加工後に磁性を帯びにくいという特長を持ちます。また、その優れた耐食性を活かして、ボルト、ナット、小ねじなどに利用されています。SUSXM7の比重は、7.93です。SUSXM7の化学成分＜SUSXM7の成分、組成（単位：％）＞材料記号CSiMnPSNiCrMoCuNその他SUSXM70.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.50～10.5017.00～19.00-3.00～4.00--SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00～10.5018.00～20.00----SUSXM7の化学成分を上表に示しました。比較のため、SUS304の化学成分も記載しています。SUS304との成分上の最大の違いは、Cu（銅）の有無です。SUSXM7では、上表の通り3.00～4.00%の銅が添加されていますが、SUS304では銅は添加されません。SUS304では、冷間圧造、伸線、切削、ヘッターなどの冷間加工によって、オーステナイト組織の一部がマルテンサイト組織に変化します。この現象は、加工誘起マルテンサイト変態と呼ばれ、この変化によって、材料が硬化し、割れや欠けなどが生じる場合があります。このようなSUS304の冷間加工性を改善した鋼種が、SUSXM7です。SUSXM7に含有される銅は、オーステナイト相の金属組織を安定して形成させ、上述したような冷間加工による材料の硬化を抑える効果があります。＜SUSXM7及びSUS304の加工硬化の比較＞引用元：サンメイ金属株式会社SUSXM7とSUS304の加工硬化について比較した図を示しました。SUSXM7は、SUS304と比べて、冷間加工による硬化が少ないことが分かります。なお、SUS410、SUS430は、それぞれマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼で、冷間加工硬化が発生しにくい材質として知られています。SUSXM7の磁性、用途SUSXM7は、冷間加工後に磁性を帯びにくい鋼種です。SUSXM7は、磁性を嫌う装置に用いられます。具体例：小ねじ、タッピンねじ、木ねじ類、六角ボルト、ナット、キャップボルト、ホーローセット＜冷間加工による透磁率の変化＞引用元：サンメイ金属株式会社上図に示した透磁率とは、磁性の強弱を表す単位として用いられます。1.02までは磁石につかない非磁性で、1.20ほどで磁石につくほどの磁性を示します。SUSXM7は、冷間加工率が50%でも1.00ほどの透磁率を保っており、透磁率の上昇が抑えられています。これに対してSUS304は、冷間加工率が10%の段階で既に1.02ほどの透磁率を有し、その後急激に上昇しています。SUS304及びSUSXM7は、その優れた耐食性から、ボルト、ナット、小ねじなどに広く利用されているステンレス鋼です。ただし、上述したとおり、SUS304は冷間加工によって磁性を帯びやすい鋼種であるため、磁性を嫌う装置での使用には、SUSXM7が推奨されます。また、SUSXM7は、SUS304よりも冷間圧造性に優れており、工具寿命を高めるというメリットもあります。SUSXM7の機械的性質＜SUSXM7の機械的性質＞種類耐力N/mm2引張強さN/mm2伸び(％硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUSXM7155以上450以上40以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上187以下90以下200以下SUSXM7の機械的性質を上表に示しました。比較のため、SUS304の機械的性質も記載しています。SUSXM7は、耐力が低く、より塑性変形しやすい鋼種です。また、SUSXM7は、SUS304と比べて加工性は優れますが、その分強度の面では劣ります。参考：【ステンレス加工】加工方法や加工実績について徹底解説!!

  • SUS310S（ステンレス鋼）加工性、用途、機械的性質

    SUS310Sは、主に高温環境下で用いられる耐熱ステンレス鋼です。オーステナイト系ステンレス鋼の一種で、その中でも特に多くクロムとニッケルを含有します。最も流通量が多いステンレス鋼である「SUS304」よりも耐食性が高く、耐熱ステンレス鋼である「SUS309S」よりも耐熱性に優れます。しかし、SUS304やSUS309Sと比べると加工性が劣ります。さらに、比較的高価なニッケルを多く含むため、その価格はSUS304のおよそ3〜4倍にもなります。また、磁性を持たないこともSUS310Sの特徴です。オーステナイト系は、本来磁性を持ちませんが、一部の鋼種では冷間加工によって磁性を帯びることがあります。しかし、SUS310Sは、ニッケルの含有率が大きいために、加工を施しても磁性を帯びません。参考：【SUS(ステンレス)種類と見分け方】用途・特徴を専門家が徹底解説！SUS310Sの用途SUS310Sの用途としては、繰り返し高温に曝される炉材や熱処理器具、耐熱調理器、熱交換器の部品、自動車の排ガス部品などが挙げられます。SUS310Sの耐熱温度は、1,000℃程度です。SUS309Sの耐熱温度が950℃程度、SUS304の耐熱温度は700℃〜800℃程度ですので、耐熱温度の関係は以下の通りになります。耐熱温度：SUS304＜SUS309S＜SUS310Sしかし、強度は、高温になるほど低下していくので、用途によっては使用温度に注意する必要があります。下図は、炭素鋼と代表的なステンレス鋼の温度−引張り強さ曲線ですが、SUS310S（図ではType310と表示）の引張り強さは、700℃程度で2分の1以下まで低下してしまいます。また、オーステナイト系は、共通に、700〜900℃の温度に長時間曝されるとσ相と呼ばれる脆い金属組織が析出するため、さらなる注意が必要です。引用元：山陽特殊製鋼株式会社参考：ステンレス耐熱温度を種類別に専門家が解説！SUS310Sの化学成分鋼種名C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)Ni(％)Cr(％)SUS310S0.08以下1.50以下2.00以下0.045以下0.030以下19.00〜22.0024.00〜26.00SUS309S0.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下12.00〜15.0022.00〜24.00SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00〜 10.5018.00〜 20.00SUS310Sの化学成分は、JIS規格（JIS G 4305：2012）によって上表のように定められています。比較のため、SUS309SとSUS304の化学成分も併せて記載しています。SUS310Sのクロム（Cr）とニッケル（Ni）の含有率は、SUS309Sの含有率よりも大きく、SUS309Sの含有率は、SUS304の含有率よりも大きくなっています。クロムは、ステンレスの表面に形成される不動態皮膜の源となる添加元素であり、その含有率が大きいほど耐食性が向上します。一方、ニッケルは、クロムと併せて添加することで、耐食性と耐熱性を向上させる効果があります。これらの効果により、耐食性と耐熱性についても以下の関係性が成り立ちます。耐食性：SUS304＜SUS309S＜SUS310S耐熱性：SUS304＜SUS309S＜SUS310Sまた、SUS310Sのシリコン（Si）含有率は、SUS309SとSUS304の1.5倍となっていますが、シリコンもまたステンレスの耐熱性を向上させる効果があります。SUS310Sの機械的性質鋼種名耐力引張強さ伸び％絞り％硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS310S205以上520以上40以上50以上187以下90以下200以下SUS309S205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS310の機械的性質は、JIS規格（JIS G 4303：2012）によって上表の値を満たすものと規定されています。SUS309SとSUS304の機械的性質も併せて載せています。SUS310の機械的性質は、SUS309SやSUS304と大きな違いはありません。絞り率だけが、10％大きくなっていますが、これはSUS310Sの加工硬化性の高さを反映しています。参考：加工硬化とはどんな現象？仕組み・影響・扱い方をご紹介！SUS310Sの加工性ステンレスは、一般に切削加工や研削加工が難しい難削材です。その中でもSUS310Sは、特に被削性が劣るとされています。クロムとニッケルの含有量が多いSUS310Sは、切削抵抗が大きく、切削工具が損傷しやすくなります。そのため、SUS310Sに切削加工を施す場合は、切削速度を低くするなど、加工条件の調整が必要となります。また、SUS310Sは、加工硬化性が高いことも特徴で、加工が進むほど切削加工も板金加工も難しくなります。

  • SUS321（ステンレス鋼）組成、成分、機械的性質

    SUS321は、オーステナイト系のステンレス鋼の中で最も代表的な材質であるSUS304をベースに、チタン（Ti）を添加して溶接部の耐食性を改善し、高温強度を上昇させたステンレス鋼です。参考：【SUS(ステンレス)種類と見分け方】用途・特徴を専門家が徹底解説！SUS321の用途SUS321は、腐食が進行しやすい高温下で使用される部品や、高温用溶接構造品に用いられます。SUS321の化学成分、組成＜SUS321及びSUS304の成分、組成（単位：％）＞材料記号CSiMnPSNiCrMoCuNその他SUS3210.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下9.00～13.0017.00～19.00---Ti:5×C%以上SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00～10.5018.00～20.00----SUS321の化学成分を上表に示しました。SUS304との成分上の最大の違いは、Ti（チタン）の有無です。SUS321では、上表の通りチタンが炭素（C）量に応じて添加されていますが、SUS304ではチタンは添加されません。チタンは耐粒界腐食性を高める目的で、少量添加されます。粒界腐食とは、溶接や熱処理などの過程において、ステンレス鋼を高温下で使用することによって発生する局部的な腐食です。約550～900℃程度の温度に加熱された箇所で発生しやすいと言われています。ステンレス鋼には、不動態皮膜を形成させ、耐食性を向上させる目的で、クロム（Cr）が含有されています。クロムは高温下において炭素と結合し、クロム炭化物を形成しやすいという性質を持っています。クロムは、いったんクロム炭化物として析出すると不動態皮膜を形成できなくなり、結果的にそのステンレス鋼は耐食性が低下し、腐食が進行してしまいます。チタンは、炭化物安定元素と言われ、炭素と結合しやすい元素です。そのため、チタンをステンレス鋼に添加することでクロム炭化物の析出を抑えることができ、粒界腐食を防げます。炭化物安定元素が添加されたステンレス鋼は、安定化ステンレス鋼とも言われています。SUS321の機械的性質＜SUS321及びSUS304の機械的性質＞材料記号耐力N/mm2引張強さN/mm2伸び(％)硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS321205以上520以上40以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上187以下90以下200以下SUS321の機械的特性を上表に示しました。上述した通り、SUS321は、SUS304をベースにチタンを微量添加したステンレス鋼です。そのため、耐力、引張強さ、伸び、硬さの全項目において、SUS304と同等の値となっています。SUS321の加工性SUS321は、SUS304同様、溶接性に優れます。特にSUS321は耐粒界腐食性を有するため、溶接部品での使用に適しています。ただし、SUS321の切削性は、チタンが含有されていることから、SUS304より劣ります。参考：【ステンレス加工】加工方法や加工実績について徹底解説!!

  • SUS317L（ステンレス鋼）比重、用途、成分

    SUS317Lは耐粒界腐食性に優れた材料です。SUS317Lは、JIS規格である【JIS G 4303:ステンレス鋼棒】や【JIS G 4308:ステンレス鋼線材】などに規定されている、オーステナイト系ステンレス鋼の一種です。オーステナイト系ステンレス鋼は、一般的に高温になると強度が上がり、低温でも脆くなりにくい性質を持ちます。SUS317よりも炭素（C）の含有量が少ない極低炭素鋼で、耐粒界腐食性に優れています。参考：SUS317（ステンレス鋼）用途、成分、機械的性質SUS317Lの用途SUS317Lは、耐酸性が必要な化学工業設備に用いられます。材質の末尾にLがついたステンレス鋼は、Lグレードと呼ばれています。Lグレードのステンレス鋼は、クロム（Cr）と炭素（C）が結合することにより耐食性が損なわれる「鋭敏化」が起こりにくい材料です。鋭敏化は、ステンレス鋼を550～900℃程度まで加熱した際に発生しやすく、「粒界腐食」と呼ばれる局部的な腐食を誘発してしまいます。そのため、溶接や熱処理、高温での使用の際は注意が必要です。下の画像は、溶接熱によって生じた粒界腐食を表しています。引用元：ステンレス協会粒界腐食を防ぐには、炭素量が少ないステンレス鋼を使うのが効果的です。そのため、炭素量が0.03％以下であるSUS317Lは、粒界腐食を防ぐのに適しています。またSUS317Lは、モリブデン（Mo）を含有しており、サビを防ぐ不働態皮膜が破れても、修復を助ける機能を有しています。これによりSUS317Lは、モリブデンを含有していないSUS304よりも、耐食性は良好です。SUS317Lの化学成分、組成＜SUSの化学成分（単位：％）＞種類の記号CSiMnPSNiCrMoCuNその他SUS317L0.030以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下11.00～15.0018.00～20.003.00～4.00---SUS3170.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下11.00～15.0018.00～20.003.00～4.00---SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00～10.5018.00～20.00----引用元：JIS G 4303:2012上表は、【JIS G 4303:ステンレス鋼棒】に記述されている、SUS317Lをはじめとした化学成分の値です。比較のために、似た材料であるSUS317と、市場で多く出回っているSUS304の値も抜粋しています。SUS317Lは、SUS317・SUS304と比べて炭素（C）が少ないのが特徴です。これにより、耐粒界腐食性を向上しています。また、モリブデン（Mo）を含有しているため、不働態皮膜が破壊されやすい環境でも、耐食性を保つ特徴があります。参考：SUS304とSUS430の意味とは？ 使い分けや特徴も分かりやすく解説！SUS317Lの機械的性質＜SUSの機械的性質＞記号耐力Mpa(N/mm2)引張強さMpa(N/mm2)伸び絞り硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS317L175以上480以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS317205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下引用元：JIS G 4303:2012【JIS G 4303:ステンレス鋼棒】から内容を抜粋しました。SUS317Lは、SUS317・SUS304と比べて耐力と引張強さに劣ります。なお、SUS317Lの比重は、7.93の値となります。SUS317Lの加工性SUS317Lは、SUS304などと比べて炭素量が少ないため、溶接性に優れています。ただし、ニッケルやモリブデンを多く含んでいる分、被削性には劣ります。参考：ステンレス溶接の種類や溶接方法を銅種別に徹底解説！参考：【ステンレス加工】加工方法や加工実績について徹底解説!!

  • SUS317（ステンレス鋼）用途、成分、機械的性質

    SUS317は、クロム18％・ニッケル12％・モリブデン3.5％程度を含む、オーステナイト系ステンレス鋼です。オーステナイト系ステンレス鋼には、優れた延性・強度・耐熱性・靭性があります。SUS317は、オーステナイト系のなかでも特に耐食性に優れた材料で、サビを誘発する塩素環境でも有効に使える材料です。参考：【SUS(ステンレス)種類と見分け方】用途・特徴を専門家が徹底解説！SUS317の用途SUS317は、化学工業設備・染色設備に多く用いられています。SUS317は、オーステナイト系ステンレス鋼の一種で、SUS316よりも耐孔食性に優れた材料です。参考：SUS316（ステンレス鋼）成分、硬さ、ヤング率JIS規格では、【JIS G 4303:ステンレス鋼棒】・【JIS G 4304:熱間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯】・【JIS G 4305:冷間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯】などで規定されています。孔食とは引用元：株式会社日坂製作所孔食とは、上図のように点状、もしくは虫食い状のような、局部的に深く腐食する現象のことをいいます。一般的にステンレス鋼は、表面に「不働態皮膜」と呼ばれる、サビに強い膜を形成します。しかし、塩素イオン（Cl-）により不働態皮膜が破壊されると、不働態皮膜が再形成できず、腐食し続けてしまいます。これは、不働態皮膜の破れた箇所が電気化学反応を起こし、塩素イオンが腐食した穴のなかに蓄積するためです。孔食対策のひとつとして、クロム（Cr）やモリブデン（Mo）を多く添加した、強い耐食性を持つステンレス鋼を選ぶことが挙げられます。SUS317は、モリブデンを多く含有しており、孔食を防ぎたい場合に効果的です。SUS317の化学成分＜SUSの化学成分（単位：％）＞種類の記号CSiMnPSNiCrMoCuNその他SUS3170.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下11.00～15.0018.00～20.003.00～4.00---SUS3160.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下10.00～14.0016.00～18.002.00～3.00---SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00～10.5018.00～20.00----引用元：JIS G 4303:2012SUS317は、前述したSUS316や市場で多く出回っているSUS304と比較すると、ニッケル（Ni）とモリブデン（Mo）を多く含有しています。ステンレス鋼は、モリブデンを含むことにより、不働態皮膜を再形成しやすくなります。また、ニッケルは、強度や靭性の向上のほか、孔食の進行速度を引き下げる効果も期待できます。参考：SUS304とSUS430の意味とは？ 使い分けや特徴も分かりやすく解説！SUS317の機械的性質＜SUS317の機械的性質＞種類の記号耐力Mpa(N/mm2)引張強さMpa(N/mm2)伸び絞り硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS317205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下引用元：JIS G 4303:2012SUS317の機械的性質は上表の通りです。こちらは、SUS316・SUS304の数値と全く同じ値を示しています。

  • SUS305（ステンレス鋼）磁性、用途、機械的性質

    SUS305は、クロム18％、ニッケル13％、炭素0.1％程度の含有率を持つステンレス鋼の一種です。耐食性や加工性、強度などに優れ、磁性を持ちにくいことから、非磁性材料として使用されることが多い金属です。SUS305は、オーステナイト系ステンレス鋼に属し、SUS304にニッケルを加えることで加工性や高温強度などを高めた材料です。SUS305の磁性SUS305はオーステナイト系ステンレス鋼です。オーステナイト系ステンレス鋼は、磁性を持たない非磁性材料です（*1）。SUS305は、ニッケル含有量が増加したことでマルテンサイト変態（*2）が起こりにくくなっています。（*1）一部のオーステナイト系では、冷間加工によってマルテンサイト変態を起こし、マルテンサイト系ステンレス鋼と同じく磁性を持つことがあります（例：SUS304）（*2）マルテンサイト変態は、炭素（C）、マンガン（Mn）、ニッケル（Ni）、銅（Cu）などの含有量が多いほど起こりにくくなります。引用元：サンメイ金属株式会社非磁性であることの目安は、磁化のしやすさを表す透磁率が1.02以下であることです。SUS305の透磁率は、冷間加工率が50％程度でも1.00近辺を維持しています（上図参照）。なお、上図の「XM7」は、SUSXM7と表記されるオーステナイト系ステンレス鋼で、SUS304に銅を添加することで磁性を帯びにくくしたものです。非磁性の特性から、SUS305は、磁性を嫌う通信機部品や医療器具に使われています。また、磁石と共に使用される機械部品にも用途があります。特に、電気自動車等に用いられるモーター部品には、高強度かつ、モーターの磁石によって磁化せず、モーターの回転性能に影響を与えないSUS305がよく採用されています。SUS305の化学成分鋼種名C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)Ni(％)Cr(％)Cu(％)SUS3050.12以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下10.50〜13.0017.00〜19.00−SUSXM70.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.50〜10.5017.00〜19.003.00〜4.00SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00〜 10.5018.00〜 20.00−SUS305の化学成分は、JIS規格（JIS G 4305：2012）によって上表のように定められています。上記で触れたSUSXM7、比較のために挙げたSUS304の化学成分も併せて載せています。SUS305は、SUS304に比べてニッケルの含有率が大きく、それによって上述のように磁性が変化するほか、耐食性や加工性も向上します。なお、耐食性と加工性についてSUS305、SUS304、SUSXM7の3鋼種を比べると、以下の通りとなっています。耐食性SUS304 < SUS305 < SUSXM7加工性SUS304 < SUS305 < SUSXM7価格についても以下の通り、同様の関係が成り立ちます。銅が高価であるため、銅を含有するSUSXM7は最も高価です。ニッケルも安価とはいえず、ニッケルを多く含有するSUS305は、SUS304よりも高価です。価格SUS304 < SUS305 < SUSXM7SUS305の機械的性質鋼種名耐力MPa引張強さMPa伸び％硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS305175以上480以上40以上187以下90以下200以下SUSXM7155以上450以上40以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上187以下90以下200以下SUS305の機械的性質は、JIS規格（JIS G 4305：2012）によって上表の値を満たすものと規定されています。SUSXM7とSUS304の特性についても比較のために記載しています。SUS304と比べると、SUS305は、耐力が低く、塑性変形しやすい材料です。また、ニッケル含有率が大きいことで加工硬化が起こり難くなっています。それゆえに、SUS305は、加工性が高く、圧造加工や板金加工などに向いています。しかしその一方で、引張強さが小さいために強度が低く、加工硬化が起こりにくいために硬度も低くなります。なお、SUSXM7は、SUS305よりもさらに加工性が良好ですが、それに応じて強度もSUS305より低くなっています。SUS305の物理的性質鋼種名密度g/cｍ3比熱J(kg・K)熱膨張係数(0～100℃)10-6/K熱伝導率W/(m・K)電気抵抗μΩ・cmヤング率MPaSUS3057.9350217.316.372193,000SUS3047.9350217.316.372193,000SUS305の物理的性質については、上表の通りで、SUS304との違いはありません。なお、オーステナイト系ステンレス鋼に共通する特徴として、その熱伝導率の低さと電気抵抗の高さが挙げられます。上表の熱伝導率「16.3」は、純鉄の4分の1ほどで炭素鋼の3分の1から2分の1程度、電気抵抗「72」は、純鉄の約7倍で炭素鋼の4〜5倍程度です。

  • オーステナイト系ステンレス鋼の基礎知識まとめ

    オーステナイト系ステンレス鋼とは、18％のクロムと8％のニッケルを含むSUS304を代表とした、常温でもオーステナイトの組織がフェライトに変化することがないステンレス鋼です。オーステナイト系ステンレス鋼は、耐食性・延性・靭性に優れているほか、冷間加工性や溶接性も良好です。基本的に磁性を持ちませんが、塑性加工を行ったときに磁性を持つ場合があります。オーステナイト系ステンレス鋼はこれらの特徴により、家庭用品・建築用・自動車部品などの幅広い用途で使用されています。製品の形状としては薄板が最も多くありますが、そのほかにも厚板・棒・管・線・鋳物などと多岐に渡ります。生産量は全ステンレス鋼のうち6割以上を占めるほどで、私たちの身の回りでもよく見かける材料です。参考：【SUS(ステンレス)種類と見分け方】用途・特徴を専門家が徹底解説！オーステナイト系ステンレスの組成・成分表：各オーステナイト系ステンレス鋼(品種)における組成と特性SUS304SUS301　加工硬化性SUS301L　耐粒界腐食性SUS301J1　耐食性SUS302　高強度SUS302B　耐熱性SUSXM15J1耐熱性SUS303　被削性SUS303Cu　被削性SUS304L　耐粒界腐食性SUS304LN　強度SUS304N1　強度SUS304N2　強度SUS304Cu　深絞性SUSXM7　深絞性SUS304J1　深絞性SUS304J2　深絞性SUS305　低加工硬化性SUS305J1　低加工硬化性SUS309S　耐熱性、耐酸化性SUS310S　耐熱性、耐酸化性SUS315J1　耐応腐食割れ性SUS315J2　耐応力腐食割れ性SUS316　耐食性SUS316L　耐粒界腐食性SUS316N　高強度SUS316LN耐粒界腐食性SUS316J1　耐酸性SUS316J1L耐粒界腐食性SUS317　耐食性SUS317J1耐食性SUS317L耐粒界腐食性SUS312L　耐食性SUS836L　耐食性SUS890L　耐食性SUS321　耐粒界腐食性SUS347　耐粒界腐食性オーステナイト系ステンレス鋼は、上図のように18クロム（Cr）-8ニッケル（Ni）のSUS304を代表としたさまざまな種類があります。これらは用途に合わせて、添加物の量を変えたり別途追加したりすることで特性を付与しています。例えば、SUS304Lは炭素（C）を0.03％以下に抑えていることで、粒界腐食を防止できるようになります。また、SUS316はモリブデン（Mo）を追加し、SUS304よりも耐食性を向上しています。参考：SUS304L（ステンレス鋼）成分、比重、切削性、機械的性質参考：SUS316（ステンレス鋼）成分、硬さ、ヤング率オーステナイト系ステンレスの物理的性質と磁性＜オーステナイト系ステンレスの物理的性質＞種類の記号ヤング率kN/mm2密度g/cm3比熱J/g・℃熱伝導率W/m・℃比電気抵抗Ωm(10-8)平均熱膨張係数10-6/℃室温室温0-100℃100℃500℃室温650℃0-100℃0-316℃0-538℃0-649℃0-816℃SUS304SUS304L1937.930.5016.321.57211617.317.818.418.7-SUS310S2007.980.5016.3-79-14.416.416.917.5-SUS3161937.980.5016.321.57411616.016.217.518.520.0引用元：ステンレス協会（元データはステンレス鋼データブック「家電編」他）上表は、ステンレス協会の公式サイトに記述されているデータの一部を抜粋したものです。オーステナイト系に限らず、ステンレス鋼は炭素鋼やアルミニウムなどに比べて熱伝導率に劣り、比電気抵抗の数値が高い特徴があります。また、マルテンサイト系やフェライト系は強い磁性を持つのに対し、オーステナイト系は磁性を持ちません。ただし、オーステナイト系ステンレス鋼を加工すると、加工箇所がマルテンサイトに変態し、磁性を持つことがあります。参考：SUS310S（ステンレス鋼）加工性、用途、機械的性質オーステナイト系ステンレスの機械的性質＜オーステナイト系ステンレスの固溶化熱処理状態の機械的性質＞種類の記号耐力Mpa(N/mm2)引張強さMpa(N/mm2)伸び絞り硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS304205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS304L175以上480以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS310S205以上520以上40以上50以上187以下90以下200以下SUS312L300以上650以上35以上40以上223以下96以下230以下SUS316205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下引用元：JIS G 4303:2012上表は【JIS G 4303:2012 ステンレス鋼棒】に記述されている、代表的なオーステナイト系ステンレス鋼（固溶化熱処理状態）の機械的性質を抜粋したものです。オーステナイト系ステンレス鋼は、炭素鋼やフェライト系ステンレス鋼よりも引張強さや伸びの数値が高く、加工による硬化が大きい特徴があります。そのほかにも、引張強さの数値は高いものの、耐力（降伏点）の数値が低いことから、曲げ成形や張り出し成形性に優れています。また、高温や低温環境下でも強度を保てるのがオーステナイト系ステンレス鋼のメリットです。上表を見ても分かるように、オーステナイト系ステンレス鋼はSUS312Lなどの一部を除き、材質ごとの数値にあまり大きな違いはありません。耐力はおよそ175～275Mpa、引張強さはおよそ480～550Mpa程度の値になります。参考：SUS312L（ステンレス鋼）成分、機械的性質オーステナイト系ステンレスと加工硬化・焼入れオーステナイト系ステンレス鋼は、焼入れによって引張強さや硬さを向上できる材料ではありません。強度を得るためには、塑性加工を施すと加工硬化する現象を利用し、圧延加工や伸線加工を施します。加工硬化する原因は、塑性加工によってオーステナイトがマルテンサイトに変態するためです。この変態したマルテンサイトを「加工誘起マルテンサイト」と呼びます。加工誘起マルテンサイトは、耐食性が低下するほか、磁性を持つ要因にもなります。参考：加工硬化とはどんな現象？仕組み・影響・扱い方をご紹介！参考：ステンレスの焼き入れについて専門家が紹介！オーステナイト系ステンレスと応力腐食割れ・耐食性オーステナイト系ステンレス鋼は応力腐食割れが発生しやすい傾向にあります。応力腐食割れとは、腐食環境下において金属材料に引張応力が作用し、材料に割れが生じることです。ステンレス鋼以外にも、炭素鋼や黄銅にも発生します。オーステナイト系ステンレス鋼は、溶接や熱処理の過程など、およそ550～900℃に加熱するとクロム炭化物が析出し、耐食性が低下します。この現象は「鋭敏化」と呼ばれるもので、応力腐食割れを起こす要因にもなります。応力腐食割れの対策として、SUS403などのフェライト系ステンレス鋼を使用する、オーステナイト系を使用するのであれば、SUS304Lなどの極低炭素鋼を使用するなどの方法があります。また、残留応力を除去するための熱処理を行うことでも防ぐことができます。参考：応力腐食割れをわかりやすく！3要素と対策方法オーステナイト系ステンレスと加工熱処理オーステナイト系ステンレス鋼で硬さや強度を得たい場合、圧延加工や伸線加工を行います。しかし、これらの加工は、オーステナイトからマルテンサイトに変態させているため、磁性を持つようになり、応力腐食割れのリスクも伴います。オーステナイト系ステンレス鋼の応力腐食割れの対策には、使用する材料を変更する以外に、応力除去焼なましや、固溶化熱処理が有効です。応力除去焼なましは、800～900℃程度まで加熱・急冷することで残留応力を除去できます。固溶化熱処理は、1000～1100℃程度まで加熱し、急冷する熱処理のことで、残留応力の除去に限らず、クロム炭化物を固溶させて鋭敏化を防止し、耐食性が向上します。しかし、固溶化熱処理後は材料が軟らかくなります。オーステナイト系ステンレス鋼のほとんどが、応力腐食割れ対策のみでなく、耐食性を低下させないために固溶化熱処理を施しています。参考：ステンレスの焼き入れについて専門家が紹介！溶接オーステナイト系ステンレス鋼は、マルテンサイトやフェライト系に比べて溶接しやすい材料です。難度としては鉄鋼と同程度になりますが、鋭敏化・応力腐食割れなどの対策を必要とします。これらの対策として、鋭敏化する温度域に至らないように溶接時の入熱量を抑制する、母材の炭素量を低減するなどが有効です。また、使用する材料を、炭素の含有量が0.03％以下の極低炭素鋼に変えることや、フェライト系のステンレス鋼を採用することで予防できます。仮にオーステナイト系ステンレス鋼に鋭敏化が発生した場合は、固溶化熱処理も有効です。その他に、高温割れ（凝固割れ）にも注意しなければなりません。高温割れは、不純物として存在するリンや硫黄などの低融点物質が凝固し、結晶粒界に析出して割れを引き起こす現象を指します。高温割れを防止するには、不純物の低減や、リンや硫黄が固溶しやすいフェライトを含む溶加材を用いる方法があります。また、オーステナイト系ステンレス鋼は、線膨張係数が高いため、溶接の熱で変形しやすい点にも注意が必要です。そのため、入熱量を抑制する、入熱が集中しない溶接継手とする、変形方向と逆向きの変形を施す、治具で拘束するなどの対策も必要となります。参考：ステンレス溶接の種類や溶接方法を銅種別に徹底解説！切削加工オーステナイト系ステンレス鋼は加工硬化を起こしやすく、切削性に乏しい材料です。ワークを切削加工すると、オーステナイトの組織がマルテンサイトに変化し、加工部分が硬化します。これにより、刃物の摩耗が激しかったり、破損したりするなどのトラブルを招く恐れがあります。また、ステンレス鋼は鉄などに比べて熱伝導率も低いため、切削時の刃物に熱が溜まりやすいです。そのため、刃物に対して切粉が溶着したり、欠けが生じたりすることも多くあります。以上のことから、オーステナイト系ステンレス鋼の切削加工を行う場合は、SUS303のような快削ステンレス鋼と呼ばれる材料を検討するのがおすすめです。参考：SUS303（ステンレス鋼）規格、成分、機械的性質塑性加工オーステナイト系ステンレス鋼は加工硬化性を持つほか、他のステンレス鋼と比べると伸びに優れている材料です。そのため、プレス加工の張り出し成形や曲げ成形に適しています。用途によっては、オーステナイト系ステンレス鋼を冷間圧延して加工硬化を起こし、高強度かつ薄板で軽量化を図る場合もあります。しかし曲げ加工においては、プレスしても材料の形状が元に戻ろうとする「スプリングバック」が発生することがあるため、曲げ加工の際は注意が必要です。参考：ステンレス板の曲げ加工について加工事例と共に徹底解説！オーステナイト系ステンレスの主な用途オーステナイト系ステンレス鋼は、家庭用品・建築用・自動車部品・化学工業・食品工業・合成繊維工業・原子力発電・LNGプラントなどの幅広い用途で用いられています。どの分野においてもSUS304を用いることが多くありますが、加工硬化を避けたい場合はSUS305を、耐孔食性が必要な場合はSUS316を使うといったように、用途によって鋼種を使い分けるのがおすすめです。オーステナイト系ステンレス鋼は、低温や高温環境でも強度の低下が少なく、溶接や塑性加工がしやすいなどのメリットがあるため、汎用性に優れています。基本的に磁性を持たないので、他の金属と分別し、スクラップとして回収するのも比較的簡単です。ステンレス鋼の製造には、ステンレス鋼のスクラップを多く利用できることから、オーステナイト系ステンレス鋼はリサイクル率が高い材料とも言えます。

  • SUS304とSUS304Lの違いと使い分け

    SUS304は、ステンレス鋼の代表的な材料で、市場に多く出回っており、私たちの日常でもよく目にします。耐食性・耐熱性・強度などに優れているのが特徴のため、日常生活に限らず、幅広い業界で採用されています。一方、SUS304LはLグレードと呼ばれるステンレス鋼で、SUS304よりも炭素の成分を減らすことで鋭敏化の発生を抑え、耐粒界腐食性を向上した材料です。鋭敏化とは、ステンレス鋼が550～900℃程度加熱された際に炭素とクロムが結合し、耐食性を低下させてしまう現象のことを指します。SUS304Lは、鋭敏化を避けられるメリットがありますが、ステンレス鋼の選定において、一概にSUS304Lを選べばいいという訳ではありません。本記事では、SUS304とSUS304Lの価格と強度の違いを見てみましょう。参考：SUS304とSUS430の意味とは？ 使い分けや特徴も分かりやすく解説！参考：SUS304L（ステンレス鋼）成分、比重、切削性、機械的性質SUS304とSUS304Lの価格差以下は、金属材料を取り扱う通販サイト【E-metals】のSUS304とSUS304Lの丸棒の価格を一部表にしたものです。＜SUS304およびSUS304Lの丸棒(酸洗)の参考価格表＞材料のサイズ直径×長さ（mm）SUS304の価格SUS304Lの価格φ13×500694円744円φ13×10001,188円1,288円φ13×15001,682円1,832円φ13×20002,177円2,376円参照元：E-Metals（上表は2021年1月時点での価格）SUS304Lは、SUS304と比べて数％～1割程度、価格の高い材料であることがわかります。上表の【丸棒(酸洗)】の製品に限らず、一般的にSUS304Lのほうが高価な材料です。また、SUS304Lは、SUS304よりも流通量が少ないため、納期に時間を要する場合もあります。これらのことから、コストや使用条件などを考慮して、SUS304とSUS304Lを使い分けなければなりません。例えば、溶接加工を必要とする部材や酸化性のある環境などは、鋭敏化の恐れがあるので、SUS304Lを採用する。逆に鋭敏化の心配がない部材や環境においては、コスト削減のためにSUS304を採用するなど、使用環境によって適切な材料を選ぶようにしましょう。SUS304とSUS304Lの強度＜SUSの固溶化熱処理状態の機械的性質＞種類の記号耐力Mpa(N/mm2)引張強さMpa(N/mm2)硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS304205520187以下90以下200以下SUS304L175480187以下90以下200以下引用元：JIS G 4303:2012上表は、【ステンレス鋼棒 JIS G 4303】から抜粋したものです。SUS304とSUS304Lの機械的性質の数値を見てみると、硬さは同じ値になりますが、耐力・引張強さにおいては、SUS304のほうがわずかに高い値を示しています。

  • SUS304L（ステンレス鋼）成分、比重、切削性、機械的性質

    SUS304Lは、【ステンレス鋼棒 JIS G 4303】などに規定されている、オーステナイト系ステンレス鋼の一種です。SUS304から炭素の含有量を減らした低炭素鋼で、耐粒界腐食性に優れています。材質記号に「L」が付いたステンレス鋼は、Lグレードと呼ばれており、およそ550～900℃の程度の温度に加熱すると腐食しやすくなる「鋭敏化」のリスクを軽減できます。鋭敏化による腐食を「粒界腐食」と呼びますが、SUS304Lは粒界腐食に強い材料として活用されています。SUS304Lの主な用途は、化学工業・製紙工業・石油精製です。SUS304Lの比重は7.93です。相当材として、ISO規格のX2CrNi18-9、EN規格の1.4307、AISI規格の304Lなどがあります。SUS304Lの化学成分SUSの化学成分（単位：％）種類の記号CSiMnPSNiCrMoCuNその他SUS304L0.030以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下9.00～13.0018.00～20.00----SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00～10.5018.00～20.00引用元：JIS G 4303:2012上表は、【ステンレス鋼棒 JIS G 4303】から抜粋したものです。比較のためにSUS304の数値も記述しています。SUS304は、一般的に0.06％程度の炭素（C）を含有しています。一方で、SUS304Lは炭素量が0.030％以下と少ないのが見て分かります。炭素量が少ないことで、ステンレス鋼が550～900℃程度加熱された際に発生する、炭素とクロムの結合（鋭敏化）を防止します。鋭敏化は650℃前後で発生しやすく、溶接の際に注意する必要がありますが、SUS304Lであれば、鋭敏化による腐食を避けて溶接できます。SUS304Lの機械的性質＜SUS304Lの固溶化熱処理状態の機械的性質＞種類の記号耐力Mpa(N/mm2)引張強さMpa(N/mm2)伸び絞り硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS304L175以上480以上40以上60以上187以下90以下200以下引用元：JIS G 4303:2012SUS304Lの加工性、切削性SUS304Lは、溶接性に優れているほか、深絞りや曲げ加工などの冷間加工性も良好です。一般的にオーステナイト系ステンレス鋼は、鋭敏化を避けるために、溶接後に固溶化熱処理を行います。しかし、SUS304Lのような低炭素オーステナイト系ステンレス鋼は、炭素量が少ないことから、固溶化熱処理なしでも、サビの原因となるクロム炭化物の生成を防止し、溶接後も耐食性が十分に保持できます。また、焼きなましに関しては、応力の負荷が大きくかかる環境でのみ行われます。切削に関しては、SUS304と同じく熱伝導率が乏しいことから困難です。通常、切削加工を行うと、工具のチップに発生する熱はワークなどに分散します。しかし、SUS304Lは熱伝導率に乏しいので、チップに熱がたまり、工具の破損を引き起こしやすい傾向にあります。加工熱の対策は加工業者によって異なり、仕上がりにも違いが出てきます。そのため、もしSUS304Lの切削加工を依頼する場合は、ステンレス加工を得意とする業者を選ぶようにしましょう。

  • SUS347（ステンレス鋼）成分、機械的性質、比重

    SUS347は、ニオブを添加することで高温環境下における耐食性を向上させた、安定化ステンレス鋼と呼ばれるステンレス鋼の一つです。熱処理や溶接などによって生じる粒界腐食が発生しにくいことから、主に高温環境下で用いられています。SUS347の比重は、7.98です。オーステナイト系ステンレス鋼の一種で、その代表鋼種であるSUS304に比べ、強度には優れますが、延性には劣ります。それに伴い、SUS304よりも加工性が低下しています。しかし、ステンレス鋼で問題となる粒界腐食が発生しにくいことから、溶接が必要となる製品に採用されています。また、高温強度やクリープ強度にも優れており、応力腐食割れに対する耐性も高い素材です。そのため、高温かつ高負荷といった過酷な環境下で用いられることが多くなっています。参考：【SUS(ステンレス)種類と見分け方】用途・特徴を専門家が徹底解説！SUS347の化学成分鋼種名C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)Ni(％)Cr(％)Nb(％)SUS3470.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下9.00〜13.0017.00〜19.0010×C%以上SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00〜 10.5018.00〜 20.00−SUS347の化学成分は、JIS規格（JIS G 4305：2012）によって上表のように定められています。SUS304の化学成分も比較のために併せて記載しています。SUS347は、ニオブ（Nb）の含有率を炭素（C）の含有率の10倍以上にすることで、粒界腐食が発生しないように設計されたステンレス鋼です。ステンレス鋼は、クロム（Cr）を含むことで高い耐食性を実現している合金です。しかし、550～900℃程度に加熱されると、その冷却過程でクロムと炭素が結合して、粒界（金属組織の境界）でクロム炭化物を析出します。粒界隣接部では、クロムが欠乏して腐食が生じやすくなります。粒界腐食の対策としては、炭素量を減少させたり、炭素と結合しやすいチタンやニオブを添加したりすることが有効です。SUS304を基準に、炭素量を減少させたのがSUS304L、チタンを添加したのがSUS321、そしてニオブを添加したのがSUS347です。参考：SUS321（ステンレス鋼）組成、成分、機械的性質SUS347の機械的性質鋼種名耐力引張強さ伸び絞り硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS347205以上520以上40以上50以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS347の機械的性質は、JIS規格（JIS G 4303：2012）によって上表の値を満たすものと規定されています。比較のため、SUS304の機械的性質も併せて載せています。SUS347の機械的性質は、SUS304と大きな違いはありません。しかし、ニオブの含有量が多いほど、引張強さや硬さが増加して、延性が低下する傾向があります。そのため、SUS304と比べて絞り率が10％低くなっています。SUS347の用途SUS347は、高温環境下で用いられる部品や溶接後にそのまま使用される製品などによく使われているステンレス鋼です。熱交換器や排熱管、蒸発器などが代表的な用途で、火力発電所で用いられる機器の材料として採用されていることもあります。850℃までの高温環境で使用できるとされています。しかし、高温に長時間さらされると、鉄とニオブが結合した、硬くて脆い「Laves相」が析出します。Laves相の増大によって、疲労強度の低下や亀裂の発生・成長の原因となることがあります。SUS347の加工性SUS304と比較すると、SUS347は、加工性に劣り、溶接性に優れます。SUS347では、ニオブの添加によって引張強さと硬度が増大して延性が低下しています。そのため、削りにくく、曲げにくくなりますので、切削加工も板金加工もSUS304と比べて困難になります。一方、粒界腐食が発生しにくいため、溶接による欠陥が起きにくく、溶接部の強度も安定化しやすい材料です。

  • SUSXM7（ステンレス鋼）成分、磁性、機械的性質、比重

    SUSXM7は、18Cr-9Ni-3.5Cuの組成を持ち、オーステナイト系のステンレス鋼の中で最も代表的な鋼種であるSUS304をベースに、銅（Cu）を添加したステンレス鋼です。SUS304 に比べて、冷間加工硬化が生じにくく、さらに加工後に磁性を帯びにくいという特長を持ちます。また、その優れた耐食性を活かして、ボルト、ナット、小ねじなどに利用されています。SUSXM7の比重は、7.93です。SUSXM7の化学成分＜SUSXM7の成分、組成（単位：％）＞材料記号CSiMnPSNiCrMoCuNその他SUSXM70.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.50～10.5017.00～19.00-3.00～4.00--SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00～10.5018.00～20.00----SUSXM7の化学成分を上表に示しました。比較のため、SUS304の化学成分も記載しています。SUS304との成分上の最大の違いは、Cu（銅）の有無です。SUSXM7では、上表の通り3.00～4.00%の銅が添加されていますが、SUS304では銅は添加されません。SUS304では、冷間圧造、伸線、切削、ヘッターなどの冷間加工によって、オーステナイト組織の一部がマルテンサイト組織に変化します。この現象は、加工誘起マルテンサイト変態と呼ばれ、この変化によって、材料が硬化し、割れや欠けなどが生じる場合があります。このようなSUS304の冷間加工性を改善した鋼種が、SUSXM7です。SUSXM7に含有される銅は、オーステナイト相の金属組織を安定して形成させ、上述したような冷間加工による材料の硬化を抑える効果があります。＜SUSXM7及びSUS304の加工硬化の比較＞引用元：サンメイ金属株式会社SUSXM7とSUS304の加工硬化について比較した図を示しました。SUSXM7は、SUS304と比べて、冷間加工による硬化が少ないことが分かります。なお、SUS410、SUS430は、それぞれマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼で、冷間加工硬化が発生しにくい材質として知られています。SUSXM7の磁性、用途SUSXM7は、冷間加工後に磁性を帯びにくい鋼種です。SUSXM7は、磁性を嫌う装置に用いられます。具体例：小ねじ、タッピンねじ、木ねじ類、六角ボルト、ナット、キャップボルト、ホーローセット＜冷間加工による透磁率の変化＞引用元：サンメイ金属株式会社上図に示した透磁率とは、磁性の強弱を表す単位として用いられます。1.02までは磁石につかない非磁性で、1.20ほどで磁石につくほどの磁性を示します。SUSXM7は、冷間加工率が50%でも1.00ほどの透磁率を保っており、透磁率の上昇が抑えられています。これに対してSUS304は、冷間加工率が10%の段階で既に1.02ほどの透磁率を有し、その後急激に上昇しています。SUS304及びSUSXM7は、その優れた耐食性から、ボルト、ナット、小ねじなどに広く利用されているステンレス鋼です。ただし、上述したとおり、SUS304は冷間加工によって磁性を帯びやすい鋼種であるため、磁性を嫌う装置での使用には、SUSXM7が推奨されます。また、SUSXM7は、SUS304よりも冷間圧造性に優れており、工具寿命を高めるというメリットもあります。SUSXM7の機械的性質＜SUSXM7の機械的性質＞種類耐力N/mm2引張強さN/mm2伸び(％硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUSXM7155以上450以上40以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上187以下90以下200以下SUSXM7の機械的性質を上表に示しました。比較のため、SUS304の機械的性質も記載しています。SUSXM7は、耐力が低く、より塑性変形しやすい鋼種です。また、SUSXM7は、SUS304と比べて加工性は優れますが、その分強度の面では劣ります。参考：【ステンレス加工】加工方法や加工実績について徹底解説!!

  • SUS310S（ステンレス鋼）加工性、用途、機械的性質

    SUS310Sは、主に高温環境下で用いられる耐熱ステンレス鋼です。オーステナイト系ステンレス鋼の一種で、その中でも特に多くクロムとニッケルを含有します。最も流通量が多いステンレス鋼である「SUS304」よりも耐食性が高く、耐熱ステンレス鋼である「SUS309S」よりも耐熱性に優れます。しかし、SUS304やSUS309Sと比べると加工性が劣ります。さらに、比較的高価なニッケルを多く含むため、その価格はSUS304のおよそ3〜4倍にもなります。また、磁性を持たないこともSUS310Sの特徴です。オーステナイト系は、本来磁性を持ちませんが、一部の鋼種では冷間加工によって磁性を帯びることがあります。しかし、SUS310Sは、ニッケルの含有率が大きいために、加工を施しても磁性を帯びません。参考：【SUS(ステンレス)種類と見分け方】用途・特徴を専門家が徹底解説！SUS310Sの用途SUS310Sの用途としては、繰り返し高温に曝される炉材や熱処理器具、耐熱調理器、熱交換器の部品、自動車の排ガス部品などが挙げられます。SUS310Sの耐熱温度は、1,000℃程度です。SUS309Sの耐熱温度が950℃程度、SUS304の耐熱温度は700℃〜800℃程度ですので、耐熱温度の関係は以下の通りになります。耐熱温度：SUS304＜SUS309S＜SUS310Sしかし、強度は、高温になるほど低下していくので、用途によっては使用温度に注意する必要があります。下図は、炭素鋼と代表的なステンレス鋼の温度−引張り強さ曲線ですが、SUS310S（図ではType310と表示）の引張り強さは、700℃程度で2分の1以下まで低下してしまいます。また、オーステナイト系は、共通に、700〜900℃の温度に長時間曝されるとσ相と呼ばれる脆い金属組織が析出するため、さらなる注意が必要です。引用元：山陽特殊製鋼株式会社参考：ステンレス耐熱温度を種類別に専門家が解説！SUS310Sの化学成分鋼種名C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)Ni(％)Cr(％)SUS310S0.08以下1.50以下2.00以下0.045以下0.030以下19.00〜22.0024.00〜26.00SUS309S0.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下12.00〜15.0022.00〜24.00SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00〜 10.5018.00〜 20.00SUS310Sの化学成分は、JIS規格（JIS G 4305：2012）によって上表のように定められています。比較のため、SUS309SとSUS304の化学成分も併せて記載しています。SUS310Sのクロム（Cr）とニッケル（Ni）の含有率は、SUS309Sの含有率よりも大きく、SUS309Sの含有率は、SUS304の含有率よりも大きくなっています。クロムは、ステンレスの表面に形成される不動態皮膜の源となる添加元素であり、その含有率が大きいほど耐食性が向上します。一方、ニッケルは、クロムと併せて添加することで、耐食性と耐熱性を向上させる効果があります。これらの効果により、耐食性と耐熱性についても以下の関係性が成り立ちます。耐食性：SUS304＜SUS309S＜SUS310S耐熱性：SUS304＜SUS309S＜SUS310Sまた、SUS310Sのシリコン（Si）含有率は、SUS309SとSUS304の1.5倍となっていますが、シリコンもまたステンレスの耐熱性を向上させる効果があります。SUS310Sの機械的性質鋼種名耐力引張強さ伸び％絞り％硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS310S205以上520以上40以上50以上187以下90以下200以下SUS309S205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS310の機械的性質は、JIS規格（JIS G 4303：2012）によって上表の値を満たすものと規定されています。SUS309SとSUS304の機械的性質も併せて載せています。SUS310の機械的性質は、SUS309SやSUS304と大きな違いはありません。絞り率だけが、10％大きくなっていますが、これはSUS310Sの加工硬化性の高さを反映しています。参考：加工硬化とはどんな現象？仕組み・影響・扱い方をご紹介！SUS310Sの加工性ステンレスは、一般に切削加工や研削加工が難しい難削材です。その中でもSUS310Sは、特に被削性が劣るとされています。クロムとニッケルの含有量が多いSUS310Sは、切削抵抗が大きく、切削工具が損傷しやすくなります。そのため、SUS310Sに切削加工を施す場合は、切削速度を低くするなど、加工条件の調整が必要となります。また、SUS310Sは、加工硬化性が高いことも特徴で、加工が進むほど切削加工も板金加工も難しくなります。

  • SUS321（ステンレス鋼）組成、成分、機械的性質

    SUS321は、オーステナイト系のステンレス鋼の中で最も代表的な材質であるSUS304をベースに、チタン（Ti）を添加して溶接部の耐食性を改善し、高温強度を上昇させたステンレス鋼です。参考：【SUS(ステンレス)種類と見分け方】用途・特徴を専門家が徹底解説！SUS321の用途SUS321は、腐食が進行しやすい高温下で使用される部品や、高温用溶接構造品に用いられます。SUS321の化学成分、組成＜SUS321及びSUS304の成分、組成（単位：％）＞材料記号CSiMnPSNiCrMoCuNその他SUS3210.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下9.00～13.0017.00～19.00---Ti:5×C%以上SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00～10.5018.00～20.00----SUS321の化学成分を上表に示しました。SUS304との成分上の最大の違いは、Ti（チタン）の有無です。SUS321では、上表の通りチタンが炭素（C）量に応じて添加されていますが、SUS304ではチタンは添加されません。チタンは耐粒界腐食性を高める目的で、少量添加されます。粒界腐食とは、溶接や熱処理などの過程において、ステンレス鋼を高温下で使用することによって発生する局部的な腐食です。約550～900℃程度の温度に加熱された箇所で発生しやすいと言われています。ステンレス鋼には、不動態皮膜を形成させ、耐食性を向上させる目的で、クロム（Cr）が含有されています。クロムは高温下において炭素と結合し、クロム炭化物を形成しやすいという性質を持っています。クロムは、いったんクロム炭化物として析出すると不動態皮膜を形成できなくなり、結果的にそのステンレス鋼は耐食性が低下し、腐食が進行してしまいます。チタンは、炭化物安定元素と言われ、炭素と結合しやすい元素です。そのため、チタンをステンレス鋼に添加することでクロム炭化物の析出を抑えることができ、粒界腐食を防げます。炭化物安定元素が添加されたステンレス鋼は、安定化ステンレス鋼とも言われています。SUS321の機械的性質＜SUS321及びSUS304の機械的性質＞材料記号耐力N/mm2引張強さN/mm2伸び(％)硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS321205以上520以上40以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上187以下90以下200以下SUS321の機械的特性を上表に示しました。上述した通り、SUS321は、SUS304をベースにチタンを微量添加したステンレス鋼です。そのため、耐力、引張強さ、伸び、硬さの全項目において、SUS304と同等の値となっています。SUS321の加工性SUS321は、SUS304同様、溶接性に優れます。特にSUS321は耐粒界腐食性を有するため、溶接部品での使用に適しています。ただし、SUS321の切削性は、チタンが含有されていることから、SUS304より劣ります。参考：【ステンレス加工】加工方法や加工実績について徹底解説!!

  • SUS317L（ステンレス鋼）比重、用途、成分

    SUS317Lは耐粒界腐食性に優れた材料です。SUS317Lは、JIS規格である【JIS G 4303:ステンレス鋼棒】や【JIS G 4308:ステンレス鋼線材】などに規定されている、オーステナイト系ステンレス鋼の一種です。オーステナイト系ステンレス鋼は、一般的に高温になると強度が上がり、低温でも脆くなりにくい性質を持ちます。SUS317よりも炭素（C）の含有量が少ない極低炭素鋼で、耐粒界腐食性に優れています。参考：SUS317（ステンレス鋼）用途、成分、機械的性質SUS317Lの用途SUS317Lは、耐酸性が必要な化学工業設備に用いられます。材質の末尾にLがついたステンレス鋼は、Lグレードと呼ばれています。Lグレードのステンレス鋼は、クロム（Cr）と炭素（C）が結合することにより耐食性が損なわれる「鋭敏化」が起こりにくい材料です。鋭敏化は、ステンレス鋼を550～900℃程度まで加熱した際に発生しやすく、「粒界腐食」と呼ばれる局部的な腐食を誘発してしまいます。そのため、溶接や熱処理、高温での使用の際は注意が必要です。下の画像は、溶接熱によって生じた粒界腐食を表しています。引用元：ステンレス協会粒界腐食を防ぐには、炭素量が少ないステンレス鋼を使うのが効果的です。そのため、炭素量が0.03％以下であるSUS317Lは、粒界腐食を防ぐのに適しています。またSUS317Lは、モリブデン（Mo）を含有しており、サビを防ぐ不働態皮膜が破れても、修復を助ける機能を有しています。これによりSUS317Lは、モリブデンを含有していないSUS304よりも、耐食性は良好です。SUS317Lの化学成分、組成＜SUSの化学成分（単位：％）＞種類の記号CSiMnPSNiCrMoCuNその他SUS317L0.030以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下11.00～15.0018.00～20.003.00～4.00---SUS3170.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下11.00～15.0018.00～20.003.00～4.00---SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00～10.5018.00～20.00----引用元：JIS G 4303:2012上表は、【JIS G 4303:ステンレス鋼棒】に記述されている、SUS317Lをはじめとした化学成分の値です。比較のために、似た材料であるSUS317と、市場で多く出回っているSUS304の値も抜粋しています。SUS317Lは、SUS317・SUS304と比べて炭素（C）が少ないのが特徴です。これにより、耐粒界腐食性を向上しています。また、モリブデン（Mo）を含有しているため、不働態皮膜が破壊されやすい環境でも、耐食性を保つ特徴があります。参考：SUS304とSUS430の意味とは？ 使い分けや特徴も分かりやすく解説！SUS317Lの機械的性質＜SUSの機械的性質＞記号耐力Mpa(N/mm2)引張強さMpa(N/mm2)伸び絞り硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS317L175以上480以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS317205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下引用元：JIS G 4303:2012【JIS G 4303:ステンレス鋼棒】から内容を抜粋しました。SUS317Lは、SUS317・SUS304と比べて耐力と引張強さに劣ります。なお、SUS317Lの比重は、7.93の値となります。SUS317Lの加工性SUS317Lは、SUS304などと比べて炭素量が少ないため、溶接性に優れています。ただし、ニッケルやモリブデンを多く含んでいる分、被削性には劣ります。参考：ステンレス溶接の種類や溶接方法を銅種別に徹底解説！参考：【ステンレス加工】加工方法や加工実績について徹底解説!!

  • SUS317（ステンレス鋼）用途、成分、機械的性質

    SUS317は、クロム18％・ニッケル12％・モリブデン3.5％程度を含む、オーステナイト系ステンレス鋼です。オーステナイト系ステンレス鋼には、優れた延性・強度・耐熱性・靭性があります。SUS317は、オーステナイト系のなかでも特に耐食性に優れた材料で、サビを誘発する塩素環境でも有効に使える材料です。参考：【SUS(ステンレス)種類と見分け方】用途・特徴を専門家が徹底解説！SUS317の用途SUS317は、化学工業設備・染色設備に多く用いられています。SUS317は、オーステナイト系ステンレス鋼の一種で、SUS316よりも耐孔食性に優れた材料です。参考：SUS316（ステンレス鋼）成分、硬さ、ヤング率JIS規格では、【JIS G 4303:ステンレス鋼棒】・【JIS G 4304:熱間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯】・【JIS G 4305:冷間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯】などで規定されています。孔食とは引用元：株式会社日坂製作所孔食とは、上図のように点状、もしくは虫食い状のような、局部的に深く腐食する現象のことをいいます。一般的にステンレス鋼は、表面に「不働態皮膜」と呼ばれる、サビに強い膜を形成します。しかし、塩素イオン（Cl-）により不働態皮膜が破壊されると、不働態皮膜が再形成できず、腐食し続けてしまいます。これは、不働態皮膜の破れた箇所が電気化学反応を起こし、塩素イオンが腐食した穴のなかに蓄積するためです。孔食対策のひとつとして、クロム（Cr）やモリブデン（Mo）を多く添加した、強い耐食性を持つステンレス鋼を選ぶことが挙げられます。SUS317は、モリブデンを多く含有しており、孔食を防ぎたい場合に効果的です。SUS317の化学成分＜SUSの化学成分（単位：％）＞種類の記号CSiMnPSNiCrMoCuNその他SUS3170.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下11.00～15.0018.00～20.003.00～4.00---SUS3160.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下10.00～14.0016.00～18.002.00～3.00---SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00～10.5018.00～20.00----引用元：JIS G 4303:2012SUS317は、前述したSUS316や市場で多く出回っているSUS304と比較すると、ニッケル（Ni）とモリブデン（Mo）を多く含有しています。ステンレス鋼は、モリブデンを含むことにより、不働態皮膜を再形成しやすくなります。また、ニッケルは、強度や靭性の向上のほか、孔食の進行速度を引き下げる効果も期待できます。参考：SUS304とSUS430の意味とは？ 使い分けや特徴も分かりやすく解説！SUS317の機械的性質＜SUS317の機械的性質＞種類の記号耐力Mpa(N/mm2)引張強さMpa(N/mm2)伸び絞り硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS317205以上520以上40以上60以上187以下90以下200以下引用元：JIS G 4303:2012SUS317の機械的性質は上表の通りです。こちらは、SUS316・SUS304の数値と全く同じ値を示しています。

  • SUS305（ステンレス鋼）磁性、用途、機械的性質

    SUS305は、クロム18％、ニッケル13％、炭素0.1％程度の含有率を持つステンレス鋼の一種です。耐食性や加工性、強度などに優れ、磁性を持ちにくいことから、非磁性材料として使用されることが多い金属です。SUS305は、オーステナイト系ステンレス鋼に属し、SUS304にニッケルを加えることで加工性や高温強度などを高めた材料です。SUS305の磁性SUS305はオーステナイト系ステンレス鋼です。オーステナイト系ステンレス鋼は、磁性を持たない非磁性材料です（*1）。SUS305は、ニッケル含有量が増加したことでマルテンサイト変態（*2）が起こりにくくなっています。（*1）一部のオーステナイト系では、冷間加工によってマルテンサイト変態を起こし、マルテンサイト系ステンレス鋼と同じく磁性を持つことがあります（例：SUS304）（*2）マルテンサイト変態は、炭素（C）、マンガン（Mn）、ニッケル（Ni）、銅（Cu）などの含有量が多いほど起こりにくくなります。引用元：サンメイ金属株式会社非磁性であることの目安は、磁化のしやすさを表す透磁率が1.02以下であることです。SUS305の透磁率は、冷間加工率が50％程度でも1.00近辺を維持しています（上図参照）。なお、上図の「XM7」は、SUSXM7と表記されるオーステナイト系ステンレス鋼で、SUS304に銅を添加することで磁性を帯びにくくしたものです。非磁性の特性から、SUS305は、磁性を嫌う通信機部品や医療器具に使われています。また、磁石と共に使用される機械部品にも用途があります。特に、電気自動車等に用いられるモーター部品には、高強度かつ、モーターの磁石によって磁化せず、モーターの回転性能に影響を与えないSUS305がよく採用されています。SUS305の化学成分鋼種名C(％)Si(％)Mn(％)P(％)S(％)Ni(％)Cr(％)Cu(％)SUS3050.12以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下10.50〜13.0017.00〜19.00−SUSXM70.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.50〜10.5017.00〜19.003.00〜4.00SUS3040.08以下1.00以下2.00以下0.045以下0.030以下8.00〜 10.5018.00〜 20.00−SUS305の化学成分は、JIS規格（JIS G 4305：2012）によって上表のように定められています。上記で触れたSUSXM7、比較のために挙げたSUS304の化学成分も併せて載せています。SUS305は、SUS304に比べてニッケルの含有率が大きく、それによって上述のように磁性が変化するほか、耐食性や加工性も向上します。なお、耐食性と加工性についてSUS305、SUS304、SUSXM7の3鋼種を比べると、以下の通りとなっています。耐食性SUS304 < SUS305 < SUSXM7加工性SUS304 < SUS305 < SUSXM7価格についても以下の通り、同様の関係が成り立ちます。銅が高価であるため、銅を含有するSUSXM7は最も高価です。ニッケルも安価とはいえず、ニッケルを多く含有するSUS305は、SUS304よりも高価です。価格SUS304 < SUS305 < SUSXM7SUS305の機械的性質鋼種名耐力MPa引張強さMPa伸び％硬さHBWHRBS又はHRBWHVSUS305175以上480以上40以上187以下90以下200以下SUSXM7155以上450以上40以上187以下90以下200以下SUS304205以上520以上40以上187以下90以下200以下SUS305の機械的性質は、JIS規格（JIS G 4305：2012）によって上表の値を満たすものと規定されています。SUSXM7とSUS304の特性についても比較のために記載しています。SUS304と比べると、SUS305は、耐力が低く、塑性変形しやすい材料です。また、ニッケル含有率が大きいことで加工硬化が起こり難くなっています。それゆえに、SUS305は、加工性が高く、圧造加工や板金加工などに向いています。しかしその一方で、引張強さが小さいために強度が低く、加工硬化が起こりにくいために硬度も低くなります。なお、SUSXM7は、SUS305よりもさらに加工性が良好ですが、それに応じて強度もSUS305より低くなっています。SUS305の物理的性質鋼種名密度g/cｍ3比熱J(kg・K)熱膨張係数(0～100℃)10-6/K熱伝導率W/(m・K)電気抵抗μΩ・cmヤング率MPaSUS3057.9350217.316.372193,000SUS3047.9350217.316.372193,000SUS305の物理的性質については、上表の通りで、SUS304との違いはありません。なお、オーステナイト系ステンレス鋼に共通する特徴として、その熱伝導率の低さと電気抵抗の高さが挙げられます。上表の熱伝導率「16.3」は、純鉄の4分の1ほどで炭素鋼の3分の1から2分の1程度、電気抵抗「72」は、純鉄の約7倍で炭素鋼の4〜5倍程度です。