301対304ステンレス鋼：違いを説明

SUS301とSUS304の違いは何ですか？

SUS304（ステンレス鋼）：

SUS304は、タイプ304ステンレス鋼としても知られ、工業用途で最も広く利用されているオーステナイト系ステンレス鋼種である。その優れた耐食性と耐熱性は、クロム鋼と比較して、そのニッケル含有量（通常8〜10.5%）に起因している。この合金は、高い引張強さ (515-720 MPa) と降伏強さ (205-310 MPa) を含む優れた機械的特性を示し、著しい加工硬化率を示します。

SUS304は非磁性であり、強度重量比が良好であるため、堅牢性と耐食性を必要とする構造用ブラケットに特に適しています。SUS304の加工硬化特性は応力下での耐久性を高め、繰り返し荷重や振動を伴う用途に最適です。

エレクトロニクス産業、特にノートブック用途では、SUS304は一般的に0.4mmから1.0mmの厚さで採用されています。適切な調質材の選択は、特定の設計基準を満たすために非常に重要です。ほとんどの構造部品には、強度と成形性の最適なバランスから3/4硬質(3/4H)調質材が好まれます。延伸や絞り加工を伴うLCDブラケットなど、より複雑な成形加工を必要とする用途には、十分な強度を維持しながら十分な延性を確保するため、一般に1/2硬質（1/2H）調質材を推奨する。

SUS304は優れた性能を持つが、一部のメーカーはコスト削減のためにSUS430（フェライト系ステンレス鋼）で代用し始めていることは注目に値する。しかし、SUS430は機械的性質が異なり、耐食性も低いため、製品の性能や寿命に影響を与える可能性があるため、この代替は慎重に評価する必要がある。

精密用途にSUS304を指定する場合、鋼種と調質だけでなく、表面仕上げ、寸法公差、特定の環境下での応力腐食割れの可能性を考慮することが不可欠です。適切な材料選択と処理は、最終製品の品質、性能、寿命に大きく影響します。

SUS301（ステンレス鋼）：

オーステナイト系ステンレス鋼であるSUS301は、SUS304に比べクロム含有量が少ないため、耐食性は低下する。しかし、その特徴は卓越した加工硬化性にあります。圧延や絞りなどの冷間加工を施すことにより、SUS301は著しく高い引張強さと硬さを得ることができ、しばしば完全硬化状態で1500MPaを超える極限引張強さを示します。

この材料は、強度と弾性のユニークな組み合わせにより、高いバネ特性を必要とする用途に最適です。エレクトロニクス業界、特にノートパソコンでは、SUS301はEMI（電磁干渉）シールドや弾性接触部品として広く利用されています。長期にわたり安定したバネ特性を維持することができ、導電性も良好であるため、これらの用途に最適です。

通常、SUS301は0.07mmから0.4mm（0.07Tから0.4T）の薄いゲージで使用されます。この材料を指定する場合は、特定の設計要件を満たすために適切な等級と焼戻しを選択することが重要です。この材料は、アニール処理（軟質）から超硬質まで様々な条件で入手可能で、それぞれ降伏強さ、引張強さ、伸びのレベルが異なります。

冷間加工中に形成される結晶組織は、材料の機械的特性に大きく影響することに注意することが重要である。圧延方向は結晶粒組織を整列させ、その結果、 異方的な挙動を示す。鋼種が高いほど（冷間加工が多いほど）、硬さと引張強さは増加しますが、延性は低下します。この特性は、成形加工時に注意深く考慮する必要がある。

SUS301を成形する場合、特にその硬い条件では、曲げ半径と成形方向に特別な注意を払う必要があります。この材料はスプリングバックの傾向があり、より硬い条件では成形性が低下するため、適切に管理しないとコーナー部や側壁部に割れが発生するなどの問題が生じます。複雑な部品では、応力除去アニーリングや特殊な成形工具の使用など、こうした問題を軽減するための技術が必要になる場合がある。

素材の特性：

SUS301：炭素含有量が高く、硬度に優れるため、弾性用途に適している。この鋼種は弾性疲労に対して優れた抵抗性を示し、持続的なバネのような特性を必要とする部品に最適です。しかし、高強度であるが故に延性が低下し、絞り加工での成形性が制限される。

SUS304：炭素含有量が低く、硬度も低いため、弾性用途にはあまり適さない。耐食性と成形性に優れる反面、軟質であるため繰返し荷重条件下では弾性疲労を起こしやすい。

SUS430：フェライト系ステンレス鋼で、不純物、特に炭素と窒素の含有量が多いため、硬度にばらつきがある。この硬度のばらつきは、予測できない機械的特性をもたらし、精密な弾性応答を必要とする用途には不向きである。

注：

SUS301 3/4HとSUS304 Hのように公称硬度値が類似していても、基礎となるミクロ組織の違いが弾性挙動に大きく影響します。SUS304 Hは、硬度が同じであるにもかかわらず、オーステナイト組織で炭素含有量が低いため、ばね用途では弾性疲労の影響を受けやすい。このことは、弾性部品の材料選択において、組成と微細構造の両方を考慮することの重要性を浮き彫りにしている。

材料の厚みは硬度公差に重要な役割を果たし、厚い材料ほど硬度のばらつきが大きくなります。この現象は、冷却速度の違いや、製造工程における潜在的な組成偏析に起因しています。エンジニアは、特に精密部品や断面が変化する部品など、特定の弾性要件を持つ部品を設計する際に、この厚みによる硬度変化を考慮する必要があります。

SUS301

SUS301の化学組成：

注：

熱処理仕様：1010～1150℃で溶体化処理後、急冷。

金属組織：微細組織の特徴は以下の通りである。 オーステナイト.

引渡し状態：通常、熱処理された状態で納入され、熱処理の種類は契約で指定される。指定がない場合は未処理の状態で納入される。

SUS301の機械的性質

硬度: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HVK

SUS 301 密度

SUS 301の密度は7.93g/cm³である。

SUS301 硬度

SUS304

「SUS」は日本の鋼種の総称です。SUS304は日本のJIS規格のステンレス鋼で、中国の0Cr18Ni9、米国の304に相当する。

プロパティ 耐食性、耐熱性、低温強度、機械的性質に優れている。プレスや曲げなどの熱間加工性に優れ、熱処理による硬化がない。非磁性である。

用途 家庭用品、キャビネット、屋内配管、給湯器、ボイラー、浴槽、自動車部品、医療機器、建材、化学工業、食品工業、農業、船舶部品。

SUS304の特性

硬度: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV

SUS304 密度

SUS 304の密度は7.85g/cm³である。

SUS304 ステンレス鋼組成