302HQ VS 304 ステンレス鋼

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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 Ｃ ミネソタ シ ポ ス Cr モ ニ 銅
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

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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 Ｃ ミネソタ シ ポ ス Cr ニ モ 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。

316L 鋼と 904L 鋼の違いは何ですか?

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一般的に「医療グレードの鋼」として知られている 316L ステンレス鋼は、アレルギー性が低いため、ジュエリーや医療用メスの製造に使用されるだけでなく、時計製造会社が時計バンドの製造にも使用されています。904Lステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼で、 オウトクンプ フィンランドの会社は 316L ステンレス鋼をベースにしており、希硫酸などの腐食環境向けに設計された低炭素含有量と高合金化のスーパーオーステナイトです。

904Lステンレス鋼は、クロム、ニッケル、モリブデンの含有量を増やし、一定量の銅を追加することで性能が変化し、904Lステンレス鋼の耐摩耗性と耐腐食性が向上しますが、同時に、硬度に関しては両者の間に大きな違いはありません。以下の表でその違いを示しましょう。

成績 Ｃ シ ミネソタ Cr ニ モ ポ ス 銅
316L ≤0.03 ≤0.1 ≤0.2 16-18 10-14 2-3 ≤0.04 ≤0.03 /
904L ≤0.02 ≤0.1 ≤0.2 19-23 23-28 4-5 ≤0.04 ≤0.03 1-2

 

それは簡単にわかる 904L 合金元素のクロム、ニッケル、モリブデンは316Lステンレス鋼の1.6倍以上で、1%-2%の銅により、904Lステンレス鋼は316Lステンレス鋼よりも耐食性と耐摩耗性が強くなります。904は炭素含有量（C）が低いため、研磨された904L鋼管または鋼板の表面がより良く、同じ体積の904Lステンレス鋼は316Lステンレス鋼よりもはるかに重いです。それらのロックウェル強度（HRB）は95未満で、強度はほぼ490MPaです。したがって、904Lステンレス鋼が316Lステンレス鋼よりも硬いと言うのは完全に間違いです。

ロレックスは、時計製造に904Lを採用した最初の会社です。1985年、ロレックスは316L鋼に代わる904L鋼製の時計ケースを製造しました。904L鋼にはより多くのクロムが含まれており、金属材料の表面に耐腐食性コーティングを形成するのに役立ちます。また、「耐腐食性」は、私たちがよく言及するロレックス時計の利点でもありますが、ここでの「耐腐食性」には実用的な意味はありません。なぜなら、316L鋼は日常の腐食に十分耐えられるからです。904L鋼は確かに耐腐食性に優れています。 316Lスチールしかし、それは316L鋼が良くないという意味ではありません。消費者にとって、時計ケースの素材として、904L鋼の「宣伝」効果は、実際の「防錆」の役割自体よりも優れています。

時計業界だけでなく、化学分野でも多くのメリットが示されています。904Lは316Lや317Lよりも優れた耐食性を備えています。1.5%銅を追加すると、硫酸やリン酸などの還元酸に対する耐食性が優れ、塩化物イオンによる応力腐食、孔食、隙間腐食に対する粒界腐食耐性も優れています。0〜98%の純硫酸の濃度範囲では、904Lは40℃までの温度で使用できます。すべてのリン酸の中で、904Lは普通のステンレス鋼よりも耐食性に優れています。普通のオーステナイト系ステンレス鋼は、塩化物に富む環境では60℃を超える温度で応力腐食に敏感になる可能性があり、ステンレス鋼のニッケル含有量を増やすことでこの感受性を減らすことができます。ニッケル含有量が多いため、904Lは塩化物溶液、高濃度水酸化物溶液、硫化水素に富む環境での応力腐食割れに対して非常に耐性があります。