ステンレス鋼の特性

1. ステンレス鋼の機械的性質
ステンレス鋼の必要な機械的特性は通常、購入仕様書に記載されています。また、材料や製品形態に関連する様々な規格にも、最低限の機械的特性が規定されています。これらの標準的な機械的特性を満たすことは、材料が適切な品質システムに従って適切に製造されていることを示しています。これにより、エンジニアは安全な使用荷重と圧力を満たす構造物に自信を持って材料を使用することができます。
フラットロール製品に規定される機械的特性は、通常、引張強度、降伏応力（または耐力）、伸び、ブリネル硬さまたはロックウェル硬さです。棒鋼、チューブ、パイプ、継手の特性要件では、通常、引張強度と降伏応力が規定されます。

2. ステンレス鋼の降伏強度
軟鋼とは異なり、焼鈍処理されたオーステナイト系ステンレス鋼の降伏強度は引張強度に占める割合が非常に低くなります。軟鋼の降伏強度は通常、引張強度の65～70%です。オーステナイト系ステンレス鋼では、この数値は40～45%にとどまる傾向があります。
冷間加工により、降伏強度は急速かつ大幅に向上します。スプリングテンパー線などの一部のステンレス鋼は、冷間加工により降伏強度を引張強度の80～95%まで高めることができます。

3. ステンレス鋼の延性
ステンレス鋼は、高い加工硬化率と高い伸び・延性の組み合わせにより、加工が非常に容易です。この特性の組み合わせにより、ステンレス鋼は深絞り加工などの加工において、大きな変形が可能です。
延性は通常、引張試験における破断前の伸び率（％）として測定されます。焼鈍処理されたオーステナイト系ステンレス鋼は、非常に高い伸び率を有します。典型的な数値は60～70％です。

4. ステンレス鋼の硬度
硬度とは、材料表面への押し込みに対する抵抗のことです。硬度計は、非常に硬い圧子を材料表面に押し込むことができる深さを測定します。ブリネル、ロックウェル、ビッカースの各試験機が使用されます。それぞれ異なる形状の圧子と、既知の力を加える方法が異なります。したがって、異なるスケール間の換算はあくまでも概算値です。
マルテンサイト系および析出硬化系の鋼種は熱処理によって硬化させることができます。その他の鋼種は冷間加工によって硬化させることができます。

5. ステンレス鋼の引張強度
引張強度は、一般的に棒鋼・線材製品を定義する上で求められる唯一の機械的特性です。同一の材料グレードであっても、全く異なる用途において、様々な引張強度で使用される場合があります。棒鋼・線材製品の引張強度は、加工後の最終的な用途に直接影響します。
ばね用線材は、製造後の引張強度が最も高い傾向があります。この高い強度は、コイルばねに冷間加工を施すことで得られます。この高い強度がなければ、線材はばねとして適切に機能しません。
成形や織り込み工程で使用されるワイヤーには、このような高い引張強度は必要ありません。ボルトやネジなどの締結具の原材料として使用されるワイヤーや棒は、頭部とねじ山を成形できるほど柔らかく、かつ使用時に十分な性能を発揮できる強度が必要です。
ステンレス鋼の種類によって、引張強度と降伏強度は異なります。焼鈍処理後の材料の典型的な強度は表1に示されています。
表1. 各種ステンレス鋼の焼鈍処理後の典型的な強度

	抗張力	降伏強度
オーステナイト系	600	250
デュプレックス	700	450
フェライト系	500	280
マルテンサイト	650	350
析出硬化	1100	1000

6. ステンレス鋼の物理的性質
● 耐食性
● 高温・低温耐性
● 製造の容易さ
● 高強度
● 美的魅力
● 衛生的で清掃が簡単
● 長いライフサイクル
● リサイクル可能
● 低透磁率

7. ステンレス鋼の耐食性
優れた耐食性は、すべてのステンレス鋼に共通する特徴です。低合金グレードは通常の条件下では耐腐食性を発揮します。高合金グレードは、ほとんどの酸、アルカリ溶液、塩化物環境に対する耐腐食性を備えています。
ステンレス鋼の耐食性は、そのクロム含有量によるものです。一般的に、ステンレス鋼には少なくとも約10.5%のクロムが含まれています。合金中のクロムは、空気中で自然に形成される自己修復性の透明な保護酸化皮膜を形成します。この酸化皮膜の自己修復性により、製造方法に関わらず耐食性は損なわれません。材料表面が切断または損傷を受けた場合でも、自己修復し、耐食性を維持します。

8. 極度の温度耐性
一部のステンレス鋼グレードは、スケールの発生を防ぎ、非常に高い温度でも高い強度を維持します。また、極低温でも高い機械的特性を維持するグレードもあります。
ステンレス鋼の高強度
ステンレス鋼は冷間加工によって加工硬化するため、部品の設計と製造方法を変更することで、加工硬化を効果的に活用できます。その結果得られる高い強度により、より薄い材料の使用が可能になり、軽量化とコスト削減につながります。

ジンダライ・スチール・グループは、ステンレス鋼コイル、シート、プレート、ストリップ、パイプの大手製造・輸出業者です。国際市場で20年以上の実績を持ち、現在2つの工場を保有し、年間40万トン以上の生産能力を誇ります。ステンレス鋼材に関する詳しい情報をご希望の場合は、お気軽にお問い合わせいただくか、お見積もりをご依頼ください。

 

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