なぜステンレス鋼には、他の鋼よりも長持ちし、腐食に強いものがあるのでしょうか。その答えは、304と316ステンレ ス鋼の微妙だが大きな違いにある。この記事では、それぞれの化学成分、機械的特性、具体的な用途について説明します。この記事を読めば、台所用品でも船舶用機器でも、どちらのステンレス鋼があなたのニーズに最も適しているかがお分かりになるでしょう。
ステンレス・スチールは、私たちの日常生活で多くの電化製品に広く使用されているので、皆さんもよくご存じだと思う。
例えば、一般的に使われている電気ケトル。
観察力のある人なら、電気ケトルの内壁に304と316の数字が並んでいることに気づいたかもしれない。
では、この数字は何を示しているのか。
今日は、この謎に光を当てよう。
こちらも参照のこと:
304と316は異なるタイプのステンレス鋼を示すコードである。どちらもステンレス鋼とみなされるが、両者には明確な違いがある。
この2種類のステンレス鋼の化学成分、物理的性質、機械的性質、国別ブランド、特徴、用途を調べてみよう。
304ステンレス鋼と316ステンレス鋼の化学成分比較
化学組成: | 304 | 316 |
C(炭素) | ≤0.08 | ≤0.08 |
Si(シリコン) | ≤1.00 | ≤1.00 |
Mn(マンガン) | ≤2.00 | ≤2.00 |
P(リン) | ≤0.045 | ≤0.045 |
S(硫黄) | ≤0.030 | ≤0.030 |
N(ニッケル) | 8.00~11.00 | 10.00~14.00 |
Cr(クロム) | 18.00~20.00 | 16.00~18.00 |
Mo(アルミニウム) | 2.00~3.00 |
304ステンレス鋼と316ステンレス鋼の物性比較
物理的性能パラメーター | 304 | 316 | |
密度/(kg/dm3) 20 ℃ | 7.93 | 8.00 | |
焼成点 / ℃(℃は、焼成点である。 | 1398-1454 | 1370-1397 | |
比熱容量 / [kJ / (kg - K)] 0 ℃ ~ 100 | 0.50 | 0.50 | |
熱伝導率/[w/(m・k] | 100℃ | 16.3 | 16.3 |
500℃ | 21.5 | 21.5 | |
線膨張係数 / (10-6 / k) | 0℃~100℃ | 17.2 | 16.0 |
0℃-500℃ | 18.4 | 18.5 | |
抵抗率 / (Ω - mm2 / M) 20 ℃ | 0.73 | 0.74 | |
縦弾性モデル/(KN/mm2) 20 ℃ | 193 | 193 | |
マグネティック | 何もない | 何もない |
304と316の比較 ステンレス鋼種 各国
各国のステンレス鋼種の比較: | 304 | 316 | |
中国GB / T20878-2007 | 統一数字コード | S30408 | S31608 |
新ブランド | 06Cr9Ni10 | 06Cr17Ni12Mo2 | |
旧ブランド | 0Cr18Ni9 | 0Cr17Ni12Mo2 | |
アメリカ ASTM A959-04 | S30400 304 | S31600 316 | |
日本 JIS G4303-1998 JIS G4311-1991 | SUS304 | SUS316 | |
インターナショナル IS0 / TS 15510:2003 ISO4955:2005 | X5CrNi18-10 1.4301 | X5CrNiMo17-12-2 1.4401 | |
ヨーロピアン エン 10088:1-1995 EN10095-1999 | X5CrNi18-10 1.4301 | X5CrNiMo17-12-2 1.4401 |
注:
化学成分、物理的性能、各国ステンレス鋼種の比較は、ステンレス鋼および耐熱鋼の鋼種と化学成分に関する国家標準(GB/T 20878-2007)に基づいている。
固溶化熱処理後の304と316の機械的性質の比較
溶体化処理後の機械的性質 | 304 | 316 | |
指定塑性伸び強度 Rp0.2/MPa | ≥205 | ≥205 | |
引張強さRm / MPa | ≥515 | ≥515 | |
破断後の伸び A /% | ≥40 | ≥40 | |
硬度 | ハートビート | ≤201 | ≤217 |
HRB | ≤92 | ≤95 | |
HV | ≤210 | ≤220 |
304と316H 1/4 状態の機械的性質の比較
H 1/2 状態での機械的性質 | 304 | 316 | |
指定塑性伸び強度 Rp0.2/MPa | ≥515 | ≥515 | |
引張強さRm / MPa | ≥860 | ≥860 | |
破断後の伸び A /% | 厚さ < 0.4mm | ≥10 | ≥10 |
厚さ: 0.4mm ~ < 0.8mm | ≥10 | ≥10 | |
厚さ ≥ 0.8mm | ≥12 | ≥10 |
304と316Hの機械的性質の比較 1/2状態
H 1/2 状態での機械的特性 | 304 | 316 | |
指定塑性伸び強度 Rp0.2/MPa | ≥760 | ≥760 | |
引張強さRm / MPa | ≥1035 | ≥1035 | |
破断後の伸び A /% | 厚さ < 0.4mm | ≥6 | ≥6 |
厚さ: 0.4mm ~ < 0.8mm | ≥7 | ≥7 | |
厚さ ≥ 0.8mm | ≥7 | ≥7 |
304ステンレス鋼は、食品機器、一般化学機器、原子力産業などで広く使用されている耐熱ステンレス鋼である。
一方、316ステンレス鋼は06Cr19Ni0に比べ、海水などの環境下で優れた耐食性を誇る。主に耐孔食性が要求される用途に使用される。
304ステンレス鋼も316ステンレス鋼も同じ熱処理工程を経る。
熱処理温度は1040℃以上で、水または他の急速冷却法で冷却する。
注:固溶化熱処理、H1/4、H1/2の機械的性質表、特性、用途、熱処理方式は、すべて冷間圧延ステンレス鋼の国家標準による。 鋼板 およびストリップ(GB/T 3280-2015)。
304ステンレス鋼と316ステンレス鋼の主な違いは、その市場用途にある。
304ステンレス鋼は、一般的に316ステンレス鋼よりも手頃な価格で、キッチン用品や食器、建築装飾、食品産業、農業、船舶部品、衛生陶器、自動車部品など、様々な用途に広く使用されています。
日常生活で使用される316ステンレス鋼はごく一部であるが、主に海水にさらされる機器や、強い耐食性が要求される生産設備で使用されている。
これは、2-3%モリブデンの添加によるもので、316ステンレスの構造を強化し、耐摩耗性と耐酸化性を高め、耐食性を大幅に向上させる。
アプリケーション
304ステンレス鋼は主に耐食性を必要とする容器、食器、家具、手すり、医療機器などに使用される。一方、316ステンレス鋼は主に食品産業、時計付属品、製薬産業、外科用機器に使用される。
耐塩化物腐食性:
304ステンレス鋼は非磁性であり、その金属組織は熱処理後も変化しない。
しかし、モリブデン元素の添加により、316ステンレス鋼は独自の耐食性構造を持ち、塩化物腐食に対する耐性が向上している。この種のステンレス鋼は、一般に「海洋鋼」とも呼ばれる。
316ステンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼の一種で、Moの添加により耐食性と高温強度が向上しているのが特徴である。1200-1300度までの高温耐性を持ち、過酷な条件下での使用に適している。
一方、304ステンレス鋼は一般的なステンレス鋼で、密度は7.93g/cm3である。業界では18/8ステンレス鋼とも呼ばれ、800℃までの高温に耐えることができる。良好な加工性能と高い靭性を誇り、家具装飾、食品、医療産業など様々な産業で広く使用されている。
ステンレス鋼は、ステンレス鋼と耐酸性鋼の両方を表す用語である。空気、蒸気、水などの弱い腐食媒体や錆に強い鋼をステンレス鋼と呼び、化学的腐食媒体(酸、アルカリ、塩など)に強い鋼を耐酸鋼と呼ぶ。
ステンレス鋼は固有の耐食性に優れ、高温下でも物理的・機械的特性を維持できる。また、3Dプリンティングの分野でも広く使用されています。