ステンレス（SUS)の特徴や種類 | 精密部品調達コストダウン.com

ステンレス（SUS)の特徴や種類、選定のポイントを教えてください。

精密部品調達コストダウン.comでは、ステンレス（SUS）の部品調達を行っております。ステンレスの特徴や種類を中心にご説明させて頂きます。

SUSの特徴

ステンレス鋼（SUS）は「クロム(Cr)を10.5%以上含み、炭素(C) が1.2%以下の合金鋼」と定義され、1910年代前半に発明されました。クロムを加えることで表面に不動態皮膜(酸化物で作られる薄い膜)が形成されるため、膜を越えての酸化を防ぎ、よって、耐食性を有するという点が特徴です。

SUSの種類について

ステンレスは、主要成分を元に分類すると、「クロム系ステンレス鋼」「クロム・ニッケル系ステンレス鋼」の2つに大別されます。また、金属組織を元に分類すると「オーステナイト系」「フェライト系」「マルテンサイト系」「オーステナイト・フェライト系(ニ相系)」「析出硬化系(PHステンレス)」の5つに大別されます。

①オーステナイト系ステンレス鋼

オーステナイトを主要組織とするステンレス鋼で、18クロム–8 ニッケル(SUS304)が代表的なクロム・ニッケル系ステンレス鋼です。一般に延性、靭性に富み、冷間加工性、溶接性に優れます。耐食性も優れ、低温、高温における性質も優秀です。このため用途は多岐にわたり、製造量も全ステンレスの6割を超えます。

上述の通り、オーステナイト系は、クロムの他にオーステナイトを安定させるためにニッケルを含んでおり、他の系と結晶構造が異なるため、非磁性(常磁性)であり磁石に付きません(冷間加工した場合、磁性を示すことがある)。このため、電気電子部品での使用されています。また、磁性による分別ができリサイクルも進んでいます。耐食性は、総じて言えばフェライト系とマルテンサイト系よりも優れます。オーステナイト系の強度低下開始温度は約600°Cと高く、耐熱材料としても用いられます。また、明確な延性脆性遷移温度が存在せず、極低温でもある程度の延性を示し機械的強度を保ちます。

・SUS304…オーステナイト系の主たるステンレス鋼で最も流通しているステンレス鋼です。ベーシックな耐食性を持ち、溶接性、冷間加工性に優れるため汎用性が高く、多種多様な用途で用いられています。

・SUS303…SUS304に硫黄やリンを添加し、切削加工性を上げた快削ステンレス鋼の一種です。しかし、耐食性や溶接性はSUS304に劣ります。常時水に晒される環境下では1年程度で腐食が発生することがあるため、その場合はSUS304を選択するほうが無難です。切削加工性には優れているので、加工コストを下げることが出来る。

②フェライト系ステンレス鋼

フェライトを主要組織とするステンレス鋼で、18クロム系 (SUS430) が代表的なクロム系ステンレス鋼です。熱処理による硬化がほとんどなく、焼きなまし状態で使用される。マルテンサイト系ステンレスより成型加工性、耐食性に優れ、溶接性も比較的良好であるため、一般耐食用として広く使用されています。近年の精錬技術向上により、低炭素・窒素の高純度フェライト系ステンレス鋼も存在します。強磁性を持ち磁石につきます。

・SUS430…フェライト系ステンレス鋼の代表例です。オーステナイト系のSUS304に対して、耐食性、強度で劣るが、安価で価格が安定しており、入手しやすいステンレス材料となります。

③マルテンサイト系ステンレス鋼

常温でマルテンサイトを主要組織とする組成を持つステンレス鋼で、13クロム系 (SUS410, SUS420J2) が代表的なクロム系ステンレス鋼です。他のステンレス鋼と比べて炭素量が多いのが特徴となります。組成や熱処理によるが、ステンレス鋼の中でも最高の硬度を発現させることが可能です。ただし、耐食性はステンレス鋼の中でも劣る分類に入ります。耐摩耗性も高いので、軸受などの機械構造用部品や刃物などに適しています。強磁性を持ち磁石につくのも特徴の一つです。

④オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼(ニ相系)

オーステナイトとフェライトの2つの金属組織が共存するステンレス鋼です。物理的性質もオーステナイトとフェライトのほぼ中間となります。フェライト系を有しているので磁性を持ちます。耐海水性、耐応力腐食割れ性に優れ、高強度です。このため海水環境下や油井関係などで使用されることが多くあります。原料や製造コストが高いため、ステンレス鋼の中でも高価な部類に入ります。