ステンレス鋼のいくつかの特性

1. ステンレス鋼の機械的特性
ステンレス鋼の購入仕様書には、通常、必要な機械的特性が記載されています。また、材料および製品形態に関連する各種規格によって、最低限の機械的特性も規定されています。これらの標準的な機械的特性を満たしているということは、材料が適切な品質システムに基づいて正しく製造されていることを示しています。これにより、技術者は、安全な使用荷重および圧力を満たす構造物に、その材料を安心して使用することができます。
平圧延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、およびブリネル硬度またはロックウェル硬度です。棒材、管材、パイプ、継手などの特性要件は、一般的に引張強度と降伏応力を規定します。

2. ステンレス鋼の降伏強度
軟鋼とは異なり、焼きなまし処理を施したオーステナイト系ステンレス鋼の降伏強度は、引張強度のごくわずかな割合に過ぎません。軟鋼の降伏強度は通常、引張強度の65～70%ですが、オーステナイト系ステンレス鋼では、この割合はわずか40～45%程度です。
冷間加工は降伏強度を急速かつ大幅に向上させる。ばね鋼線などの一部のステンレス鋼は、冷間加工によって降伏強度を引張強度の80～95%まで高めることができる。

3. ステンレス鋼の延性
高い加工硬化率と高い伸び・延性を兼ね備えたステンレス鋼は、非常に加工しやすい。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工程で大きく変形させることができる。
延性は通常、引張試験における破断前の伸び率（％）で測定されます。焼きなまし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示します。典型的な値は60～70％です。

4. ステンレス鋼の硬度
硬度とは、材料表面への圧子の貫入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深さを測定します。ブリネル硬度計、ロックウェル硬度計、ビッカース硬度計が用いられます。これらの硬度計はそれぞれ異なる形状の圧子と、既知の力を加える方法を持っています。そのため、異なる硬度スケール間の換算はあくまで概算値となります。
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る。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る。

5. ステンレス鋼の引張強度
棒材および線材製品を定義するために必要な機械的特性は、一般的に引張強度のみです。同一の材料グレードであっても、用途によって引張強度が異なる場合があります。棒材および線材製品の引張強度は、加工後の最終用途に直接関係します。
ばね線は、加工後に最も高い引張強度を持つ傾向があります。この高い強度は、コイルばねに冷間加工を施すことによって得られます。この高い強度がなければ、ばねとして適切に機能しません。
成形や織り工程で使用されるワイヤーには、そのような高い引張強度は必要ありません。ボルトやねじなどの締結部品の原材料として使用されるワイヤーや棒は、頭部とねじ山を形成できるほど柔らかく、かつ使用時に十分な強度を発揮できるものでなければなりません。
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る傾向があります。焼きなまし処理を施した材料の代表的な強度を表1に示します。
表1. 異なる系統の焼きなましステンレス鋼の代表的な強度

	抗張力	降伏強度
オーステナイト	600	250
デュプレックス	700	450
フェライト	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
●耐腐食性
● 高温および低温耐性
● 製造の容易さ
●高強度
● 美的魅力
●衛生面と清掃のしやすさ
● 長寿命
●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。低合金鋼は通常の条件下で腐食に耐えることができます。高合金鋼は、ほとんどの酸、アルカリ溶液、および塩化物環境による腐食に耐えることができます。
ステンレス鋼の耐食性は、そのクロム含有量に由来します。一般的に、ステンレス鋼は最低でも約10.5%のクロムを含んでいます。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、加工方法に関わらず耐食性は維持されます。材料表面が切断されたり損傷したりしても、自己修復されるため、耐食性は保たれます。

8. 極端な温度耐性
ステンレス鋼の中には、高温下でもスケール生成に強く、高い強度を維持できる種類がある。また、極低温下でも高い機械的特性を維持する種類もある。
ステンレス鋼の高強度
部品の設計や製造方法を変更することで、ステンレス鋼を冷間加工した際に生じる加工硬化を有効活用できる。その結果得られる高い強度により、より薄い材料を使用することが可能になり、軽量化とコスト削減につながる。

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／パイプの大手メーカー兼輸出業者です。国際市場で20年以上の実績を持ち、現在では年間40万トン以上の生産能力を持つ2つの工場を所有しています。ステンレス鋼材に関する詳細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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