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410HTと410Lステンレス鋼を探る:組成、利点、用途
- ジョン
410HTと410Lステンレス鋼は、その耐久性、耐食性、様々な産業における汎用性で広く知られています。それぞれが異なる用途に理想的な明確な特性を持っています。
このブログでは、410HTと410Lの特性、組成、用途を探求し、その利点と工業目的での加工方法を理解していただきます。
410HTステンレス鋼とは?
410HTステンレス鋼は、約85%の鉄と11.5-13.5%のクロムから成り、少量の炭素、マンガン、その他の元素を含む。熱処理されたマルテンサイト系ステンレス鋼である410HTは、その硬度と強度を大幅に向上させるプロセスを経る。この材料は、カトラリー、手術器具、石油化学部品、自動車部品に一般的に使用されています。
仕様ASTM A276
410Lステンレス鋼とは?
410Lステンレス鋼は、約85%の鉄と11.5~13.5%のクロムと0.03%未満の炭素から成る低炭素マルテンサイト鋼である。炭素含有量が低いため、靭性と溶接性に優れています。主に石油化学タンク、パイプライン、自動車排気システムなどの用途に使用されます。
仕様ASTM A240
410HTステンレス同等品
410HTは、本質的に熱処理された410ステンレ ス鋼であるため、同等の鋼種は410と同じであ ることが多いが、硬化・焼戻しされた状態である。
- UNS S41000
- DIN 2.4660
410Lステンレス同等品
410Lは410ステンレスの低炭素鋼種である。一般的な同等鋼種は以下の通り:
- UNS S40977
- DIN 1.4003
410HTおよび410Lステンレス鋼の化学成分
エレメント | C | ムン | P | S | Si | Cr | ニー |
410HT | 最大0.12 | 最大0.60 | 最大0.030 | 最大0.030 | 最大0.50 | 11.50-13.50 | 最大0.60 |
410L | 最大0.03 | 最大0.60 | 最大0.030 | 最大0.030 | 最大0.50 | 11.50-13.50 | 最大0.60 |
410HTおよび410Lステンレス鋼の物理的性質
プロパティ | 410HT(代表値) | 410L(代表値) |
密度 | 7.75 g/cm³ (0.280 lb/in³) | 7.75 g/cm³ (0.280 lb/in³) |
融点 | 1480°C (2700°F) | 1480-1500°C (2700-2732°F) |
熱伝導率 | 24.9W/m・K(172.5BTU・ft/hr・°F) | 26.0 W/m・K(180.0 BTU・ft/hr・°F) |
熱膨張 | 9.9 µm/m-°C (5.5 µin/in-°F) | 9.7 µm/m-°C (5.4 µin/in-°F) |
電気伝導率 | 1.25% IACS | 1.4% IACS |
磁気特性 | マグネティック | マグネティック |
410HTおよび410Lステンレス鋼の機械的性質
プロパティ | 410HT(代表値) | 410L(代表値) |
引張強度 | 655-860 MPa (95-125 ksi) | 415-585 MPa (60-85 ksi) |
降伏強度 | 450-585 MPa (65-85 ksi) | 240-345 MPa (35-50 ksi) |
ブリネル硬度(HB) | 207-255 | 130-180 |
ロックウェル硬度(HRC) | 20-30 | 15-20 |
ビッカース硬度(HV) | 210-250 | 130-170 |
伸び | 15-18% | 20-25% |
弾性係数 | 200 GPa (29,000 ksi) | 200 GPa (29,000 ksi) |
耐食性
410HTステンレス鋼
クロムを含むため、適度な耐食性がある。
その熱処理工程は、特に塩化物にさらされるような過酷な環境では、応力腐食割れや孔食の影響を受けやすくする。
410Lステンレス鋼
炭素含有量が低いため、耐食性、特に粒界腐食に対する耐食性が向上している。低炭素化により、クロム炭化物の析出が防止される。
耐熱性
410HTステンレス鋼
耐熱性に優れている。約600~650℃までの温度に耐えることができる。この耐熱性は高い硬度と相まって、適度な熱を伴う用途に適している。
非常に高温に長時間さらされると、靭性と硬度が多少損なわれる可能性がある。
410Lステンレス鋼
中程度の耐熱性を持つが、410HTほどの耐熱性はない。500℃までの環境、特に排気装置や石油化学装置などの用途で優れた性能を発揮します。
高強度、高熱の用途には、熱処理を施したものに比べて不向きである。
410HTおよび410Lステンレス鋼の一般的な用途
410HTステンレス鋼 は、強度、硬度、適度な耐食性が不可欠な様々な用途に使用される。一般的な用途は以下の通り:
- カトラリーとブレード
- 手術器具
- バルブとポンプ
- 自動車部品
- タービンブレード
410Lステンレス鋼 は、溶接性、靭性、適度な耐食性が重要な用途に使用される。一般的な用途は以下の通り:
- 自動車排気システム
- 石油化学装置
- 建築・建設
- 工業部品
- 熱交換器
410HTおよび410Lステンレス鋼の長所と短所
410HTステンレス鋼
410HTステンレスの利点は以下の通りである。:
- 高い強度と硬度:
410HTは熱処理により優れた強度と硬度を備えており、耐摩耗性が重要な用途に最適です。
- 中程度の耐食性:
この素材は、大気や淡水のような環境下で効果的な耐腐食性を発揮する。あまり攻撃的でない環境でも優れた性能を発揮します。
- 耐摩耗性:
硬度が高いため耐摩耗性に優れ、工具、刃物、摩耗の激しい用途に適している。
- 耐熱性:
この鋼は600~650℃までの高温に耐えることができるため、タービン部品や排気システムなどの用途に適している。
410HTステンレスの欠点は以下の通りである:
- 溶接の課題:
炭素含有量が高いため、410HT は溶接中に割れが発生しやすく、予熱、パス間温度の管理、溶接後の熱処理が必要となる。
- タフネスが低い:
熱処理後は靭性が低下し、特定の条件下では脆くなる。
- 溶接後の熱処理が必要:
溶接後、材料は応力を緩和し、靭性を回復するために溶接後熱処理を必要とし、加工の複雑さを増す。
- 限られた延性:
410HTは硬いため延性が制限され、大がかりな成形が必要な用途には適さない。
410Lステンレス鋼
410Lステンレスの利点は以下の通りである:
- 優れた溶接性:
炭素含有量が低いため、410Lは溶接性に優れ、熱影響部での割れや脆性のリスクが少ない。
- 良好な耐食性:
410Lは、淡水や穏やかな大気条件などの環境において、中程度の耐食性を発揮します。
- タフネスの向上:
炭素含有量が低いため靭性が向上し、他のマルテンサイト系ステンレス鋼よりも脆くならない。
- 溶接後の熱処理が不要:
410Lでは、溶接後の熱処理は通常不要である。このため、溶接工程は単純です。
- 良好な成形性:
410Lは他のマルテンサイト鋼に比べて延性があり、成形が容易であるため、成形や加工が必要な用途に適している。
410Lステンレスの欠点は以下の通りである:
- 強度と硬度の低下:
410Lは熱処理鋼に比べて強度と硬度が低く、高強度用途には適さない。
- 中程度の耐食性:
410Lは、腐食性の強い環境や海洋環境には不適当かもしれない。
- 限られた耐摩耗性:
硬度が低いため耐摩耗性が低く、摩耗や機械的応力の大きい用途には適さない。
- 高温用途には適さない:
410Lは他の鋼種より耐熱性が劣り、中温を超える環境では性能を発揮できない場合がある。
410HTステンレス鋼の加工
熱処理
- エイジング
高温強度を高めるため、約1,000°F(538℃)で実施。
- 硬化
エージング後の急冷で硬度を高める。
- ストレス解消
内部応力を軽減するために行われるが、特定の機械的特性を達成するためには通常使用されない。
ホットワーキング
- 1,600°F(870°C)以上の温度で実施し、成形性を向上させ、加工硬化を抑える。
冷間加工
- 可能だが、材料の強度が高いため、より大きな力が必要。熱間加工に比べると一般的ではない。
溶接
- 中程度の溶接性。一般的な標準方法で溶接できる。
- クラックの発生を抑えるため、150~320℃(300~600°F)での予熱を推奨する。
- 溶接後の熱処理は不可欠で、通常は600~730℃(1110~1350°F)の温度で焼戻しを行い、応力を緩和して特性を回復させる。
機械加工
- 超硬工具を使用するのが最適。熱と工具の摩耗を抑えるため、冷却潤滑剤の使用を推奨。
410Lステンレス鋼の加工
熱処理
- ストレス・リリーフ・アニーリング
内部応力を緩和するために行われるのが一般的で、炭素含有量が低いため、通常は焼き入れや焼き戻しは行わない。
ホットワーキング
- 延性と成形性を向上させるために高温で行われ、冷間加工よりも有利。
冷間加工
- 延性が高いため加工が容易で、効果的な成形が可能。
溶接
- 炭素含有量が低いため溶接性に優れ、割れのリスクを最小限に抑える。
- 通常、予熱は必要ないが、厚い部分には軽い予熱を行うことができる。
- 溶接後の熱処理は通常必要ないが、オプションで650~760℃(1200~1400°F)で応力除去を行うことができる。
機械加工
- 標準的な切削工具で効果的に加工でき、良好な表面仕上げが得られる。
410HT & 410Lステンレス鋼について
410HTステンレス鋼の代替ステンレス鋼は何ですか?
420ステンレス鋼410HT SSの代替品としては、431 SS、416 SS、440C SSがある。
410Lステンレス鋼の代替ステンレス鋼は何ですか?
409ステンレス鋼、430ステンレス鋼、304ステンレス鋼、439ステンレス鋼は、410L SSの代替品として機能することができます。
410ステンレス鋼の他のサブカテゴリは何ですか?
410ステンレス鋼 は、特定の特性や組成に基づいてさまざまなバリエーションに分かれている:
- 410S:溶接性と靭性に優れた低炭素鋼。
- 410N: 強度と耐食性を高めるために窒素を含有。
- 410CB:コロンビウム安定化処理により溶接性と耐高温性が向上。
- 410SE:被削性向上のためセレンを含有。
410Lと410Sの違いは?
- 410L は炭素含有量が低いため、耐食性と延性が向上し、腐食環境での用途に適している。
- 410S も炭素含有量は低いが、溶接性を高め、 高温でも強度を維持するよう特別に設計されてい る。
概要
410HTと410Lの両ステンレス鋼は、様々な産業用途に合わせた独自の利点を提供します。410HTの高強度・耐摩耗性、410Lの溶接性・靭性の向上など、Steel Pro Groupはお客様のニーズにお応えします。
より詳細な製品情報や、お客様の用途に適したステンレス鋼の選択に関するサポートについては、こちらをご覧ください、 ウェブサイトを見る または お問い合わせ オーダーメイドのお見積もりはこちらから。当社の専門家が、お客様のプロジェクトに最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。
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