302HQ VS 304 ステンレス鋼

302HQステンレス鋼は、セルフタッピングねじや軽量機械ねじの製造に特化して使用される標準材料です。また、ボルト、止めねじ、リベット、および特殊留め具にも使用されます。302HQという名前は標準化されていません。ASTMでは、これをUNS S30430としてリストしており、これには「XM-7」、「304CU」、「304HQ」も含まれます。現在、冷間圧造用鋼384および305に完全に取って代わっています。ISO 3506、ステンレス鋼留め具の標準仕様、クラス「A2」留め具の適格コンポーネントとしての302HQ。これは、A2-70およびA2-80強度の留め具の製造によく使用されます。安定したオーステナイト構造により、302HQは、広範囲の冷間加工後でも非磁性であり、氷点下の温度でも優れた靭性を維持できます。 304ステンレス鋼と比較して、302HQに3%銅を追加すると、冷間加工硬化率を大幅に低減できます。化学組成と物理的特性は次のとおりです。

 

同等の材料

成績 UNS番号 ディン EN JIS
302HQ S30430 1.4567 X3CrNiCu18-9-4 SUSXM7

 

化学組成 (ASTM A493 S30430)

成績 ミネソタ Cr
302HQ 0.03 2.00 1.00 0.045 0.03 17.0-19.0 / 8.0-10.0 3.0-4.0

 

機械的性質

302HQ引張強度:焼鈍:605、弱引張:660

密度: 7900kg/㎡

弾性率:193Gpa

平均熱膨張係数: 0-100℃ (um/m/℃) 17.2; 0-315℃ (um/m/℃); 0-538℃ (18.8)

熱伝導率: 100℃ (W/M.K) 16.3; 500℃ (W/M.K) 21.5

比熱:0~100℃(J/kg・K)500

抵抗力: 720

 

耐腐食性

耐食性は304ステンレス鋼と同等かそれ以上です。温かい塩化物環境では孔食や隙間腐食が発生しやすく、温度が約50℃を超えると応力腐食割れが発生しやすくなります。302HQは、常温の飲料水中の塩化物濃度約200mg/L、60℃では150mg/Lに耐えることができます。

 

耐熱性能

耐酸化性に優れ、断続使用温度は最大 870°C、連続使用温度は最大 925°C です。302HQ は炭素含有量が低いため、425 ~ 860°C の範囲で連続使用 (炭化物の析出なし) しても安全です。

 

熱処理

溶体化処理(焼鈍)は1010~1120℃に加熱し、急冷します。熱処理しても硬化しません。

 

溶接性

優れた溶接性。標準的な溶融溶接方法 (フィラー メタルの有無にかかわらず) をすべて使用できます。308L 電極を使用します。抵抗突合せ溶接を使用してワイヤを接合するスタッド溶接ファスナーの製造を除き、通常は溶接は必要ありません。

 

処理 

302HQはほとんど機械加工されません。このグレードは硫黄含有量が非常に低いため、成形性は向上しますが、機械加工性は低下します。改良された302HQ(UGIMA 4567)は、非常に高い機械加工性を持ち、硫黄含有量がわずかに高く、また、広範囲の冷間成形と機械加工を必要とする用途向けにカルシウム処理されています。 18/8スチール.

 

冷間加工硬化

302HQは、一般的なオーステナイト系ステンレス鋼の中で最も加工硬化率が低い。線引きデータによると、冷間加工面積が1%減少すると、引張強度は8MPa増加する。広範囲の冷間加工後でも、このブランドは基本的に磁石に反応しない。一部の高強度冷間圧造ファスナーでは、わずかに高い加工硬化率が必要となるため、 304 または、302HQ の代わりに 304L (または特殊グレードの 304M) を使用する必要があります。これらのグレードの加工硬化率は約 10 ~ 12.5 MPa です。

 

代表的なアプリケーション

セルフタッピングねじ、ルーフボルト、機械ねじ、ボルト、セットねじ、ブラインドリベットなど、あらゆる過酷な冷間圧造用途。

ステンレス鋼321 VS 347

321ステンレス鋼と347ステンレス鋼の特性はほとんどの場合似ています。321ステンレス鋼は、チタン安定化18/8オーステナイトステンレス鋼(304)の一種で、少量のチタンにより炭化物析出温度範囲(425〜850℃)になり、加熱後に粒界腐食が発生しません。強度、酸化剥離耐性、耐水性腐食性に優れています。

321H は 321 の高炭素バージョンで、高温強度が高く、主に 900°C 前後の高温用途に使用されます。321 の欠点は、チタンは溶接アークの遷移が悪いため、溶接材料として使用できないことです。一方、ニオブを含む 347 は炭化物の安定化の役割も果たし、溶接アークを介して移行することもできます。347 は 321 ステンレス鋼溶接の標準溶接材料であり、ベース メタルとして使用されることもあります。以下で、化学的および機械的比較を見てみましょう。

 

化学組成の比較

成績 ミネソタ Cr いいえ 他の
321 0.08 2.00 0.75 0.045 0.03 17.0-19.0 9.0-12.0 / 0.1 チタン=5(C+N)0.7
347 0.08 2.00 0.75 0.045 0.03 17.0-19.0 9.0-13.0 / / 10(C+N)1.0 の

両者の違いはTiとNbの添加であることがわかります。安定化元素チタンの添加により、321は426℃~815℃で炭化クロムの形成に耐えることができるため、優れた粒界腐食耐性と高温性能を備え、304や304Lよりもクリープ特性と応力破壊特性が高くなります。また、321は低温靭性も良好で、溶接後の焼鈍処理が不要で、成形性と溶接特性に優れています。

347 ステンレス鋼はニオブを含むオーステナイト系ステンレス鋼で、347H はその高炭素バージョンです。347 は、304 をベースにしたニオブ添加バージョンと見ることができます。希土類元素である Nb は、チタンと同様に結晶粒を微細化する効果があり、粒界腐食に抵抗し、時効硬化を促進します。

 

物理的特性の比較

成績 引張強度、Mpa 降伏強度、Mpa 伸長(50mm) 硬度、HB
321 515 205 40 217
347 515 205 40 201

 

代表的なアプリケーション

347 および 347H ステンレス鋼は、304 および 321 よりも高温性能が優れています。航空、石油化学、食品、製紙などの業界で広く使用されており、航空エンジンの排気管や分岐管、タービン コンプレッサーの高温ガス管、低負荷で 850℃ を超えない温度で動作する部品などです。

321 にチタンを加えると、高温および優れた耐腐食性が求められる用途により適したものになります。高温強度が不十分な 304 鋭敏化および 304L 用途に適しています。代表的な用途には、熱膨張ジョイント、ベローズ、航空機排気システム部品、加熱要素スリーブ、炉部品、熱交換器などがあります。